JP2004185831A - Regulator unit for fuel cell - Google Patents

Regulator unit for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2004185831A
JP2004185831A JP2002347972A JP2002347972A JP2004185831A JP 2004185831 A JP2004185831 A JP 2004185831A JP 2002347972 A JP2002347972 A JP 2002347972A JP 2002347972 A JP2002347972 A JP 2002347972A JP 2004185831 A JP2004185831 A JP 2004185831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
regulator
fuel cell
port
unit
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.)
Granted
Application number
JP2002347972A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4017969B2 (en
Inventor
Kazunori Ishikawa
和記 石川
Okasato Kasuya
丘里 糟谷
Koji Miyano
貢次 宮野
Original Assignee
Keihin Corp
株式会社ケーヒン
Honda Motor Co Ltd
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keihin Corp, 株式会社ケーヒン, Honda Motor Co Ltd, 本田技研工業株式会社 filed Critical Keihin Corp
Priority to JP2002347972A priority Critical patent/JP4017969B2/en
Publication of JP2004185831A publication Critical patent/JP2004185831A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4017969B2 publication Critical patent/JP4017969B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regulator unit for a fuel cell for appropriately using in the fuel cell. <P>SOLUTION: The regulator unit comprises a regulator 11 for regulating a pressure of fuel gas, fed from a primary port 12, in response to a pilot pressure and discharging the gas from a secondary port 14; an air exhaust valve 310 for exhausting pilot air, fed from an introduction port 378 by displacing a valve element 338 under a magnetizing action of a solenoid portion 314, from a discharging port 380; and a shut-off valve 400, the regulator 11 and the air exhaust valve 310 are integrally installed to a unit body 13 and the shut-off valve 400 is joined to the unit body 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池に適用され、酸化剤(エアー)の圧力を信号圧として該酸化剤(エアー)の圧力に応じた圧力で燃料電池のアノード側に反応ガスとして燃料(水素)を供給することが可能な燃料電池用レギュレータユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、固体高分子膜型燃料電池は、固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルに対し、複数のセルを積層して構成されたスタック(以下において燃料電池という)を備えており、アノードに燃料として水素が供給され、カソードに酸化剤としてエアーが供給されて、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動して、カソードで電気化学反応を起こして発電するようになっている。
【0003】
このような燃料電池装置は、例えば、燃料電池のカソード側に反応ガスとしてエアーを供給するためのエアーコンプレッサ等を備え、さらに、このエアーの圧力を信号圧として、エアーの圧力に応じた圧力で燃料電池のアノード側に反応ガスとして水素を供給する圧力制御弁を備え、燃料電池のカソード側に対するアノード側の反応ガスの圧力を所定圧に調圧して所定の発電効率を確保するとともに、燃料電池に供給される反応ガスの流量を制御することで所定の出力が得られるように設定されている。
【0004】
ところで、本出願人は、特許文献1および特許文献2に示されるように、燃料ガス供給装置等において使用することが可能なガス用減圧弁を提案している。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−182751号公報(図3〜図7参照)
【特許文献2】
特開平11−270717号公報(図2〜図5参照)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、燃料電池において好適に使用することが可能な燃料電池用レギュレータユニットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、燃料電池システムを構成する圧力制御部へ供給されるパイロットエアーの圧力を調圧するとともに、パイロット圧に対応して燃料供給部から燃料電池に対して供給される燃料ガスの圧力を調圧する燃料電池用レギュレータユニットであって、
一次側ポートから供給された燃料ガスをパイロット圧に対応して調圧し、二次側ポートから導出するレギュレータと、
ソレノイド部の励磁作用下に弁体を変位させることにより導入ポートから供給されたパイロットエアーを導出ポートから排出する電磁弁と、
を備え、
前記レギュレータと前記電磁弁とが一体的にユニット本体に設けられることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、ユニット本体に対してレギュレータと電磁弁とを一体的に設けることにより、例えば、レギュレータと電磁弁とを別体で構成して配管用チューブで接続した場合と比較して、前記配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、電磁弁から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータの良好な応答特性を得ることができる。
【0009】
請求項2記載の本発明によれば、電磁弁をレギュレータのボデイに形成された孔部内に挿入し、電磁弁のバルブボデイと前記孔部との間に、レギュレータのパイロットポートと電磁弁の導入ポートとにそれぞれ連通する環状室を設けることにより、配管用チューブ等の部品点数を削減することができるとともに、配管作業を不要とすることができる。
【0010】
請求項3記載の本発明によれば、レギュレータに対して燃料ガスを供給し、または燃料ガスの供給を停止する遮断弁をユニット本体に連設し、前記遮断弁に該レギュレータの一次側ポートに対して直接的に接続される通路を設けることにより、レギュレータの一次側ポートと、遮断弁とを連通させる通路の管路容積を小さくすることができる。この結果、遮断弁の良好な応答特性を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明に係る燃料電池用レギュレータユニットについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0012】
図1において参照数字200は、本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニットが組み込まれた燃料電池システムを示す。なお、前記燃料電池システム200は、例えば、自動車等の車両に搭載される。
【0013】
この燃料電池システム200は、例えば、固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルに対し、複数のセルを積層して設けた燃料電池スタック202を含む。前記燃料電池スタック202には、燃料ガス(以下、必要に応じて燃料という)として、例えば、主に水素を含有するガス(以下、水素という)が供給されるアノードと、酸化剤として、例えば、酸素を含むエアーが供給されるカソードとが設けられる。
【0014】
前記カソードには、酸化剤供給部204からエアーが供給されるエアー供給口206と、前記カソード内のエアーを外部に排出するためのエアー排出部208が接続されたエアー排出口210が設けられる。一方、アノードには、燃料供給部212から水素が供給される水素供給口214と、前記水素排出部216が接続された水素排出口218とが設けられる。
【0015】
前記燃料電池スタック202では、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動し、カソードで酸素と電気化学反応を起こして発電するように設定されている。
【0016】
前記エアー供給口206には、エアー供給用通路を介して、酸化剤供給部204と、放熱部220と、カソード加湿部222とがそれぞれ接続され、また、前記エアー排出口210には、エアー排出用通路を介してエアー排出部208が接続される。
【0017】
前記水素供給口214には、水素供給通路を介して、燃料供給部212と、圧力制御部224と、エゼクタ226と、アノード加湿部228とがそれぞれ接続され、また、前記水素排出口218には、循環用通路230を介して水素排出部216が接続される。
【0018】
酸化剤供給部204は、例えば、図示しないスーパーチャージャ(圧縮機)およびこれを駆動するモータ等から構成され、燃料電池スタック202で酸化剤ガスとして使用される供給エアーを断熱圧縮して燃料電池スタック202に圧送する。この断熱圧縮の際に供給エアーが加熱される。このように加熱された供給エアーが、燃料電池スタック202の暖機に貢献する。
【0019】
また、前記酸化剤供給部204から供給されるエアーは、例えば、燃料電池スタック202の負荷や図示しないアクセルペダルの操作量等に応じて所定の圧力に設定されて燃料電池スタック202に導入されるとともに、後述する放熱部220によって冷却された後、バイパス通路232を介して圧力制御部224にパイロット圧として供給される。
【0020】
放熱部220は、例えば、図示しないインタークーラ等から構成され、流路に沿って流通する冷却水と熱交換することによって、燃料電池スタック202の通常運転時において前記酸化剤供給部204から供給される供給エアーを冷却する。このため、供給エアーは、所定温度に冷却された後、カソード加湿部222に導入される。
【0021】
前記カソード加湿部222は、例えば、水透過膜を備えて構成され、水分を水透過膜の一方の側から他方の側へ透過させることにより、前記放熱部220によって所定の温度に冷却されたエアーを所定の湿度に加湿して燃料電池スタック202のエアー供給口206へと供給している。前記加湿されたエアーは燃料電池スタック202に供給され、該燃料電池スタック202の固体高分子電解質膜のイオン導電性が所定の状態に確保される。
【0022】
なお、燃料電池スタック202のエアー排出口210には、エアー排出部208が接続され、前記エアー排出部208に設けられた図示しない排出弁を通じてエアーが大気中に排気される。
【0023】
燃料供給部212は、例えば、燃料電池に対する燃料として水素を供給する図示しない水素ガスボンベからなり、燃料電池スタック202のアノード側に供給する供給水素が貯蔵される。
【0024】
圧力制御部224には、後述する燃料電池用レギュレータユニット10が設けられ、バイパス通路232を介して供給されるエアーの圧力をパイロット圧(パイロット信号圧)として、前記圧力制御部224の出口側圧力である二次側圧力を前記パイロット圧に対応した所定範囲の圧力に設定している。
【0025】
エゼクタ226は、図示しないノズル部とディフューザ部とから構成され、圧力制御部224から供給された燃料(水素)はノズル部を通過する際に加速されてディフューザ部に向かって噴射される。前記ノズル部からディフューザ部に向かって燃料が高速で流通する際、ノズル部とディフューザ部との間に設けられた副流室内で負圧が発生し、循環用通路230を介してアノード側の排出燃料が吸引される。前記エゼクタ226で混合された燃料および排出燃料はアノード加湿部228へと供給され、燃料電池スタック202から排出された排出燃料は、前記エゼクタ226を介して循環するように設けられている。
【0026】
従って、燃料電池スタック202の水素排出口218から排出された未反応の排出ガスは、循環用通路230を介してエゼクタ226に導入され、圧力制御部224から供給された水素と、燃料電池スタック202から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池スタック202に再び供給されるように設けられている。
【0027】
アノード加湿部228は、例えば、水透過膜を備えて構成され、水分を水透過膜の一方の側から他方の側へと透過させることにより、エゼクタ226から導出された燃料を所定の湿度に加湿して燃料電池スタック202の水素供給口214へと供給している。前記加湿された水素は燃料電池スタック202に供給され、該燃料電池スタック202の固体高分子電解質膜のイオン導電性が所定の状態に確保される。
【0028】
燃料電池スタック202の水素排出口218には、例えば、図示しない排出制御弁を有する水素排出部216が循環用通路230を介して接続される。前記排出制御弁は、燃料電池スタック202の運転状態に応じて開閉動作が制御され、例えば、図示しない貯留タンクによって分離された排出ガス中の過剰な水分(主に液体水)等が車両外部に排出される。
【0029】
次に、燃料電池システム200の圧力制御部224に設けられた本実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニット10を図2および図3に示す。
【0030】
この燃料電池用レギュレータユニット10は、レギュレータ11、エア排出弁(電磁弁)310および遮断弁(CUT−OFF VALVE)400とを含み、前記レギュレータ11とエア排出弁310とが一体的に形成されたユニット本体13に対して遮断弁400が連設されて構成される。
【0031】
以下、レギュレータ11、エア排出弁310および遮断弁400の順序で詳細に説明する。
【0032】
レギュレータ11は、図4に示されるように、燃料供給部212から供給された水素がユニット本体13に連設された遮断弁400を介して導入される一次側ポート12と、該一次側ポート12から導入された水素を所定の圧力に調圧してエゼクタ226側に導出する二次側ポート14とが設けられたボデイ16とを含む。前記ボデイ16は、相互に積層されて一体的に連結された第1ブロック体18a、第2ブロック体18bおよび第3ブロック体18cによって構成される。前記ボデイ16の内部には空間部20が形成され、前記空間部20には、前記一次側ポート12と二次側ポート14とを連通させる流体通路22を開閉する弁機構部24が設けられる。
【0033】
前記第1ブロック体18aの底面部に形成された孔部には、Oリング26によって弁体ガイド部材28がボルト30を介して連結され、前記弁体ガイド部材28には、前記空間部20の軸線方向に沿って長尺状に所定長だけ突出する円筒状のガイド用筒部32が一体的に形成される。前記弁体ガイド部材28の中央部の孔部には、後述する背圧室34を閉塞する閉塞部材36がOリング38を介して螺入される。なお、前記閉塞部材36の端部には、図示しない工具等を介して外部から該閉塞部材36をねじ込むための断面矩形状の凹部40が形成される。
【0034】
前記弁体ガイド部材28を第1ブロック体18aと別個独立に形成し、ボルト30を介して簡便に組み付けることにより組み付け性を向上させることができる。また、前記弁体ガイド部材28と第1ブロック体18aとを別部材で構成することにより、ボデイ16側(第1ブロック体18a)の材質および表面処理に影響を与えることがなく弁体ガイド部材28に対してフッ素樹脂コーティングを施すことができる。例えば、弁体ガイド部材28と第1ブロック体18aとが一体形成されたものに対してフッ素樹脂コーティングを施した後に焼成した場合、ボデイ16側の第1ブロック体18aの表面に被覆されたアルマイト被膜が破壊されてしまうからである。
【0035】
また、弁体ガイド部材28の略中央部に孔部を形成し、前記孔部を閉塞部材36によって閉塞するという構成を採用することにより、前記弁体ガイド部材28のガイド用筒部32の内壁面に対してスプレー挿入方式によるフッ素樹脂コーティング処理を容易に施すことが可能となり、コーティング膜の均一化および安定化を図ることができる。前記スプレー挿入方式によるフッ素樹脂コーティング処理を施した後、前記弁体ガイド部材28の孔部に対して閉塞部材36を簡便に取り付けることができる。
【0036】
前記弁機構部24は、ボデイ16の軸線方向に沿って延在するロッド部材42と、前記ロッド部材42に外嵌され、半径外方向に向かって突出する弁体44が一体的に形成されたガイド部材46と含む。
【0037】
さらに、弁機構部24は、第1保持機構48を介して前記ロッド部材42の他端部に連結された大径な第1ダイヤフラム50と、前記第1ダイヤフラム50と弁体44との間に設けられ、第2保持機構52を介してロッド部材42に連結された小径な第2ダイヤフラム54とを有する。
【0038】
前記ロッド部材42の中間部には、断面L字状に屈曲し周方向に沿って約90度離間する4個の爪部によって形成されたストッパ部58が一体的に形成され、前記ストッパ部58は第2保持機構52を構成するものである。
【0039】
ガイド部材46は内部の中空部60に連通する第1連通孔62が形成された長尺な円筒体からなり、前記円筒体の端部には半径外方向に向かって所定長だけ膨出する弁体44が一体的に形成される。前記ガイド部材46において、弁体44の下部側に設けられたガイド機能を営む部位を長尺に形成することにより、弁体44が弁座64に着座する際のシート倒れを防止することができる。
【0040】
また、ガイド部材46に中空部60および第1連通孔62を形成して肉抜きすることにより該ガイド部材46が軽量化され、自励振動を減少させるとともに、摺動抵抗を減少させることができる。この場合、ガイド部材46のガイド機能を営む部位およびガイド用筒部32に対してそれぞれフッ素樹脂コーティングを施すことにより、前記ガイド部材46とガイド用筒部32との摺動部分における良好な摺動性が得られ、耐久性を向上させることができる。なお、後述する弁座部材66の弁座64に着座する前記弁体44の着座部位には、環状のシート用ゴム68が貼着される。
【0041】
また、前記ガイド部材46の外周面には、弁体44に近接する側のOリング70と、前記Oリング70から所定間隔離間し弁体44から離間する側のYパッキン72とが、環状溝を介してそれぞれ装着される。ガイド用筒部32に接触してシール機能を営むOリング70およびYパッキン72を所定間隔離間して配設することにより、所望の摺動抵抗が営まれて自励振動を抑制することができる。
【0042】
この場合、前記Oリング70およびYパッキン72との摺動作用下に前記ガイド部材46がガイド用筒部32に沿って変位することにより、ロッド部材42と一体的に変位するガイド部材46を直線状に案内し、シート倒れを防止して前記ガイド部材46の弁体44が弁座64に対して好適に着座するように設けられる。
【0043】
なお、弁体44から離間する側にYパッキン72を装着することにより、例えば、前記Yパッキン72に代替してOリングを装着した場合と比較して僅かに摺動抵抗を減少させることができ、弁体44に近接する側のOリング70と弁体44から離間する側のYパッキン72との共働作用によって所望の摺動抵抗が得られる。
【0044】
さらに、前記Oリング70とYパッキン72との間のガイド部材46の外周面には、環状凹部が形成され、前記環状凹部と弁体ガイド部材28のガイド用筒部32との間で環状空間部74が形成される。前記環状空間部74は、軸線方向に沿って延在する第1連通孔62と略直交する孔部76によって連通するように設けられる。
【0045】
このように所定間隔離間するOリング70とYパッキン72との間に第1連通孔62に連通する環状空間部74を形成することにより、Oリング70とYパッキン72との間が負圧となってOリング70およびYパッキン72がガイド用筒部32の内壁面にはりつくこと(密封作用による吸着)を防止することができる。従って、弁体ガイド部材28のガイド用筒部32に対するガイド部材46の良好な摺動性が得られる。なお、第1連通孔62に連通させる孔部76を形成しているがこれに限定されるものではなく、弁体ガイド部材28のガイド用筒部32に図示しない孔部を形成してOリング70とYパッキン72との間の密封化を阻止してもよい。
【0046】
Oリング70およびYパッキン72によって外周面がシールされたガイド部材46の端部側には、ガイド用筒部32と閉塞部材36とによって囲繞された背圧室34が形成される。前記背圧室34を設けることにより弁体44に付与される圧力が軽減され、圧力−流量特性を向上させることができる。換言すると、調圧された二次側圧力によって弁体44を弁座64から離間する方向に付勢する力と、背圧室34内に進入した圧力流体によって弁体44を弁座64に向かって着座させる方向に付勢する力とが相殺(キャンセル)されることにより、弁体44に付与される圧力を軽減することができるからである。
【0047】
なお、前記背圧室34は、ロッド部材42に軸線方向に沿って所定長だけ延在する第1連通孔62および前記第1連通孔62に略直交して交差する第2連通孔78を介して後述するアスピレータ室80に連通するように設けられる。
【0048】
前記ガイド部材46の外周側には、一端部が弁体44に係着され、他端部が弁体ガイド部材28の環状凹部内に係着されたコイル状の第1ばね部材56が設けられる。前記第1ばね部材56のばね力によって弁体44は、常時、弁座64に向かって着座するように付勢されている。前記第1ばね部材56のばね力は、後述するパイロット室82に配設されたコイル状の第2ばね部材84のばね力と比較して大きく設定されている。
【0049】
従って、弁体44を弁座64から離間させる方向に付勢する第2ばね部材84のばね力に対して第1ばね部材56のばね力が打ち勝っているため、パイロット圧が付与されない平常時において弁体44が弁座64に着座した状態にあるノーマルクローズタイプに設定されている。このようにノーマルクローズタイプに設定することにより、不必要な時に水素が二次側ポート14から導出することがなく、水素の浪費を防止して省力化することができる。
【0050】
第1ブロック体18aの内壁面には、前記ガイド部材46に形成された弁体44が着座する弁座64が形成された弁座部材66が設けられ、前記弁座部材66と第1ブロック体18aの内壁面との間には、シール機能を有するOリング86が装着される。前記弁座部材66は、第1ブロック体18aに形成された環状の凸部に対して加締めて固定される。また、前記弁座部材66には、弁体44から離間する方向に向かって徐々に拡径し、且つ非接触状態でロッド部材42を囲繞するテーパ面88が形成される。
【0051】
前記ロッド部材42の外周面と前記弁座部材66のテーパ面88との間の空間は、流体通路22として機能するものであり、弁座64から離間する上方に向かって徐々に拡径する前記テーパ面88によって流体通路22の断面積が徐々に拡大して形成されることにより、急激な断面積の変化がなく自励振動を抑制することができる。
【0052】
第1ブロック体18aの上部に形成された段部には、ロッド部材42が挿通する貫通孔を有するアスピレータ用保持部材90がねじ止めされる。前記アスピレータ用保持部材90と第2ダイヤフラム54との間には、アスピレータ室80が設けられ、前記アスピレータ用保持部材90には、前記アスピレータ室80に連通するとともに、二次側ポート14側に向かって吸引孔92が臨むノズル94が連結される。
【0053】
前記アスピレータ用保持部材90の傾斜面96と弁座部材66のテーパ面88との間には、二次側ポート14側に向かって徐々に拡大する流体通路22が形成されている。従って、流体通路22の急激な断面積の変化を発生させることがなく自励振動の抑制機能を発揮させることができる。
【0054】
なお、ロッド部材42の外周面には、環状溝を介してOリング98が装着され、前記Oリング98がアスピレータ用保持部材90の貫通孔と接触してシール機能が営まれることにより前記アスピレータ室80の気密性が保持される。前記アスピレータ室80は、ロッド部材42の軸線方向に沿って延在する第1連通孔62に連通し、且つロッド部材42の軸線と直交する第2連通孔78を介してガイド部材46側の背圧室34と連通するように設けられている。
【0055】
第1保持機構48は、第1ダイヤフラム50の上面に接触する第1上部側リテーナ100と第1ダイヤフラム50の下面に接触する第1下部側リテーナ102とから構成され、前記第1上部側および第1下部側リテーナ100、102は、それぞれ、中心孔を介してロッド部材42に軸着される。前記第1上部側および第1下部側リテーナ100、102によって保持されない第1ダイヤフラム50の外周縁部は、第2ブロック体18bと第3ブロック体18cとの間で挟持される。
【0056】
第2保持機構52は、第2ダイヤフラム54の上面に接触する第2上部側リテーナ104と第2ダイヤフラム54の下面に接触する第2下部側リテーナ106とから構成され、前記第2上部側リテーナ104のみがロッド部材42に軸着され、第2下部側リテーナ106はロッド部材42と一体的に形成される。前記第2上部側および第2下部側リテーナ104、106によって保持されない第2ダイヤフラム54の外周縁部は、第1ブロック体18aと第2ブロック体18bとの間で挟持される。
【0057】
この場合、ロッド部材42に一体的に形成された第2下部側リテーナ106に対して第2上部側リテーナ104、第1下部側リテーナ102および第1上部側リテーナ100を順次積層した後、ウエーブワッシャ110およびナット112によってロッド部材42にねじ締結される。
【0058】
前記第2下部側リテーナ106の外周縁部には、下方側に向かって断面L字状に屈曲するストッパ部58が形成され、前記ストッパ部58は、周方向に沿って約90度離間する4個の爪部によって構成される。パイロット室82に供給されたパイロット圧の作用下に第1ダイヤフラム50、第2ダイヤフラム54およびロッド部材42が下方側に向かって一体的に変位した際、前記ストッパ部58がアスピレータ用保持部材90の上面に当接することにより、前記ロッド部材42の変位量が規制されてストッパ機能が発揮される。
【0059】
第1ダイヤフラム50および第2ダイヤフラム54との間には、第2ブロック体18bの内壁面によって閉塞された大気室114が設けられ、前記大気室114は、図示しない通路を介して大気と連通するように設けられている。なお、前記第2ブロック体18bの内壁面に前記第1下部側リテーナ102の外周屈曲縁部116が進入可能な環状凹部118を形成することにより、前記外周屈曲縁部116が環状凹部118内に進入した部分の寸法を短縮して軸方向の小型化を図ることができる。
【0060】
第3ブロック体18cの内部には、図5に示されるように、エア排出弁310の一部が挿入される孔部123が形成される。ユニット本体13には、外部に向かって突出する一組の管体119a、119bを有する継手部材121が連結され、一方の管体119aは図示しないチューブを介してバイパス通路232に接続され、他方の管体119bは図示しないチューブを介してサイレンサ(図示せず)に接続される。
【0061】
前記管体119aの入口部125を通じて導入されたパイロットエアーは、前記エア排出弁310のバルブボデイ322と前記孔部123の内周面との間に形成された環状室127に供給され、前記環状室127は、レギュレータ11のパイロットポート129と連通するとともに、エア排出弁310の導入ポート378とそれぞれ連通するように設けられている。
【0062】
従って、前記管体119aを介してバイパス通路232から導入されたパイロットエアーは、環状室127を経由してレギュレータ11のパイロット室82に供給されるとともに、前記環状室127を経由してエア排出弁310の導入ポート378に供給される。
【0063】
換言すると、前記レギュレータ11のパイロット室82は、環状室127を経由してエア排出弁310の導入ポート378に連通するように設けられている。従って、前記レギュレータ11のパイロット室82内のパイロット圧を減少させる必要がある場合、ソレノイド部314を励磁してエア排出弁310をオン状態とすることにより、前記パイロット室82のパイロットエアーをエア排出弁310の導出ポート380から、例えば、図示しないサイレンサを経由して外部に排出し前記パイロット圧を好適に減圧することができる。
【0064】
なお、前記パイロットポート129には、パイロットエアー中に含有された塵埃等を除去するためにフィルタ131が配設される。
【0065】
前記第1ダイヤフラム50の上部には、前記第3ブロック体18cの内壁面によって囲繞され、パイロットポート129を介してパイロット圧が供給されるパイロット室82が設けられる。前記パイロット室82は、Oリング120を介して第3ブロック体18cのねじ孔に螺入される大径な第1調整ねじ部材122と、Oリング124を介して前記第1調整ねじ部材122の中心に形成されたねじ孔に螺入される小径な第2調整ねじ部材126とによって閉塞される。
【0066】
なお、前記第1調整ねじ部材122には、断面六角形状の調整用凸部128が形成され、前記第2調整ねじ部材126には、断面六角形状の調整用凹部130が形成される。
【0067】
また、前記パイロット室82には第2ばね部材84が配設され、前記第2ばね部材84の一端部は、ばね受けリテーナ132に係着され、他端部は、後述するリーフばね134に係着される。この場合、第1調整ねじ部材122によって前記第2ばね部材84のばね力を大きく調整することができるとともに、第2調整ねじ部材126によって前記第2ばね部材84のばね力を微調整することができる。
【0068】
このように第1および第2調整ねじ部材122、126によって第2ばね部材84のばね力を2段階にわたって調整することにより、第2ばね部材84のばね力の調整レンジが大きくなるとともに、ばね荷重の変化量が小さい良好なばね荷重性能を得ることができる。
【0069】
さらに、前記パイロット室82を形成する第3ブロック体18cの内壁面には、ステンレス鋼からなる円筒状のブッシュ136が装着され、前記ブッシュ136の内周面に摩擦接触することにより第1ダイヤフラム50に対して摺動抵抗を付与するリーフばね134が設けられる。
【0070】
前記リーフばね134は、第1上部側リテーナ100の環状凸部に装着される環状部134aと、前記環状部134aと直交する上方向に立ち上がり且つ周方向に沿って所定間隔離間する複数の脚部134bと、前記脚部134bの先端部に形成された湾曲部134cとから構成される。前記リーフばね134に対して、例えば、ダイヤモンドライクカーボンコーティング等の被膜処理を施すことにより、ブッシュ136と湾曲部134cとの接触抵抗を適性に保持し、良好な摺動抵抗が得られる。
【0071】
この場合、第3ブロック体18cの内壁面にステンレス鋼からなるブッシュ136を設け、前記ブッシュ136の内周面とリーフばね134の湾曲部134cとを接触させることにより、第3ブロック体18cの内壁面を保護して耐久性を向上させることができる。
【0072】
次に、前記レギュレータ11の第3ブロック体18cの孔部123内にその一部が挿入されて該レギュレータ11と一体的に設けられたエア排出弁310について以下詳細に説明する。
【0073】
このエア排出弁310は、図6に示されるように、金属製材料によって形成されるケーシング312と、前記ケーシング312の内部に配設されるソレノイド部314と、前記ケーシング312とソレノイド部314との間に係合されるように配設され、図示しない電源と接続されるコネクタ部316を有する接続ボデイ318と、前記ケーシング312に固定コア320を介して連結される金属製材料からなるバルブボデイ322と、前記バルブボデイ322の内部に配設され、前記ソレノイド部314の励磁作用下にバイパス通路232を介して供給されるパイロットエアーの連通状態を切り換える弁機構部324とからなる。
【0074】
なお、前記ケーシング312は、ユニット本体13から外部に露呈するのに対し、前記バルブボデイ322は、所定間隔離間する一組のOリング363を介してレギュレータ11の第3ブロック体18cの孔部123内に気密に挿入される。
【0075】
ケーシング312は、断面略コ字状に形成される円筒部326と、前記円筒部326の内部にバルブボデイ322側へと所定長だけ突出して環状に形成される第1ヨーク327と、前記円筒部326の側面に半径外方向へと突出して形成される略長方形状の取付部328とからなる。
【0076】
ソレノイド部314は、前記第1ヨーク327の略中央部に形成されるガイド穴330に軸線方向に沿って変位自在に設けられる可動コア332と、前記ガイド穴330の外周側に環状に形成される装着穴334に設けられるとともに、第1ヨーク327の外周面に当接するように挿入されるコイル336が巻回されたボビン338と、前記可動コア332をバルブボデイ322側へと付勢する第1ばね部材340と、前記可動コア332のバルブボデイ322側の端面に装着される緩衝部材342とからなる。
【0077】
可動コア332は断面略H字状に形成され、そのバルブボデイ322側の一端部には、軸線方向に沿って形成される挿入穴344を介して長尺なシャフト346の一端部側の挿入部348が挿入されている。
【0078】
前記シャフト346は、一端部側に形成され、可動コア332の挿入穴344に挿入される挿入部348と、軸線に沿った略中央部に前記挿入部348より半径外方向に拡径して形成されるとともに、固定コア320の後述する貫通孔366に挿通自在に設けられるガイド部350と、他端部側に挿入部348よりさらに半径内方向へと縮径して形成され、その端面が後述する弁体388に当接するように設けられるピン部352とからなる。前記ガイド部350の外周面には、フッ素樹脂コーティング処理が施されている。すなわち、ソレノイド部314の励磁作用下にシャフト346が軸線方向に沿って変位する際、ガイド部350の外周面と貫通孔366の内周面との間に生じる摺動抵抗を低減することができるため、前記シャフト346の耐久性を向上させることができる。
【0079】
また、シャフト346のガイド部350は、貫通孔366の内周面によって軸線方向に沿ってガイドされている。そのため、シャフト346全体の軸線方向の長さAに対するガイド部350の軸線方向の長さBを長くするのに比例して、前記固定コア320の貫通孔366によってガイドされるシャフト346の部位が増大するため、より一層確実にシャフト346が軸線方向に沿ってガイドされる。その結果、シャフト346に対して別個に軸受等を設けることなく確実かつ高精度に軸線方向に沿って変位させることができる。
【0080】
さらに、可動コア332の他端部側には、所定長だけ窪んだばね受穴354が形成され、第1ばね部材340の一端部側が装着されるとともに、前記第1ばね部材340の他端部側は、円筒部326の略中央部に所定長だけ窪んで形成されるばね受凹部356に装着されている。すなわち、第1ばね部材340は、前記ばね受穴354とばね受凹部356との間に介装され、可動コア332をバルブボデイ322側へ変位するように付勢している。
【0081】
一方、前記可動コア332の略中央部には、挿入穴344とばね受穴354とを連通する連通路358が形成されている。
【0082】
ボビン338は略円筒状に形成され、その外周面にコイル336が巻回された状態で装着穴334の内周面に当接するように挿入されている。そして、装着穴334に挿入された前記ボビン338の外周側には、接続ボデイ318の後述するカバー部360によって囲繞される。
【0083】
緩衝部材342は弾性材料によって環状に形成され、可動コア332の後述する固定コア320側の端面に一体的に装着されている。すなわち、前記ソレノイド部314の励磁作用下に前記可動コア332がバルブボデイ322側(矢印X2方向)へと変位して、前記緩衝部材342が前記固定コア320の端面に当接した際、前記可動コア332に生じる衝撃が緩和されるとともに、当接時に発生する衝撃音を低減することができる。
【0084】
接続ボデイ318は樹脂製材料からなり、円筒状に形成されるカバー部360が円筒部326の内部の装着穴334に挿入され、コイル336が巻回されたボビン338の外周側を囲繞している。そして、前記カバー部360には環状溝を介してシール部材362が装着され、前記シール部材362が装着穴334の内壁面に当接することによりソレノイド部314の内部の気密が保持される。
【0085】
また、接続ボデイ318の側面には、ソレノイド部314に電流を供給するための図示しない電源に接続されるコネクタ部316が設けられている。前記コネクタ部316には、その内部に一端部が露呈するように金属製材料からなる端子364が設けられ、前記端子364はコネクタ部316の内部で略直角に折曲してソレノイド部314のボビン338へと接続されている。なお、前記端子364は図示しないリード線を介して前記電源と接続されている。
【0086】
固定コア320は、略中央部に軸線方向に沿って貫通した貫通孔366が形成され、その内部にはシャフト346のガイド部350が挿通自在に設けられている。
【0087】
また、固定コア320のケーシング312側の一端部が、ボビン338の内周面に当接するように挿入されるとともに、その一端面にはケーシング312の第1ヨーク327に対向するように第2ヨーク367がケーシング312の方向(矢印X1方向)に環状に突出している。
【0088】
一方、固定コア320のバルブボデイ322側の他端部が、前記バルブボデイ322の穴部370(後述する)に挿入されている。
【0089】
さらに、軸線方向に沿った略中央部に半径外方向に拡径したフランジ部368が形成され、前記フランジ部368の一端面側に接続ボデイ318が当接するとともに、他端面側にバルブボデイ322が当接するようにして挟持されている。すなわち、固定コア320はその一端部がボビン338の内部に挿入され、その他端部が前記穴部370に挿入されるとともに、フランジ部368が接続ボデイ318とバルブボデイ322との間に挟持されているため、接続ボデイ318およびバルブボデイ322と一体的に連結されている状態にある。
【0090】
そして、固定コア320のケーシング312側の外周面と接続ボデイ318の内周面との間には、環状のシール部材362が挟持され、ソレノイド部314の内部の気密を保持している。
【0091】
略円筒状に形成されるバルブボデイ322は、固定コア320と連結される一端部側に形成され、前記固定コア320の他端部側が挿入される穴部370と、前記バルブボデイ322の他端部側に形成され、その内部に後述する弁体388が変位自在に設けられるシリンダ室372と、前記穴部370とシリンダ室372とを連通する連通孔374と、前記シリンダ室372の連通孔374側の端面より所定長だけ突出する弁座376と、前記バルブボデイ322の外周側に形成され、バイパス通路232に連通してパイロットエアーが供給される導入ポート378と、前記パイロットエアーを外部へと導出する導出ポート380とからなる。
【0092】
シリンダ室372の内部には、円筒状の薄板材からなるカラー部材382が一体的に挿入されている。なお、前記カラー部材382は、金属製材料(例えば、SUS材)から形成されている。
【0093】
そして、バルブボデイ322の開口部383側の内周面には、環状溝を介して断面略C字状のクリップ384が係合されている。そのため、シリンダ室372の内部にカラー部材382を挿入した後、前記クリップ384を環状溝に装着することにより前記カラー部材382が軸線方向に係止される。なお、断面コ字状に形成されるカラー部材382の軸線方向に沿った長さは、シリンダ室372の内部に挿入して前記クリップ384で係止した状態において、導入ポート378を覆うことがない長さに設定されている。
【0094】
また、カラー部材382におけるケーシング312側の略中央部には、所定長だけ突出したばね受部386が形成され、後述する第2ばね部材390の一端部が係合される。
【0095】
さらに、弁座376は、開口部383に向って突出した先端部が円弧状に丸みを帯びて形成されている。
【0096】
さらにまた、前記導入ポート378は、バルブボデイ322におけるシリンダ室372の外周面に形成されている。そして、バイパス通路232(図1参照)を介してパイロット圧が導入された前記導入ポート378は、前記シリンダ室372の内部と連通するように設けられている。
【0097】
導出ポート380は、前記導入ポート378より軸線方向に所定間隔離間した穴部370の外周面に形成され、前記シリンダ室372の内部に導入された圧力流体が連通孔374および穴部370を介して外部へと導出される。なお、前記導入ポート378および導出ポート380は、バルブボデイ322の外周面に周方向に2箇所ずつ一対となるように設けられている。なお、前記導出ポート380には、図示しないサイレンサが接続され、前記サイレンサの消音機能によって排気音が抑制される。
【0098】
なお、バルブボデイ322の外周面には、導出ポート380から接続ボデイ318側および導入ポート378側にそれぞれ所定間隔離間してOリング363が環状溝を介して装着され、ケーシング312を除いたバルブボデイ322の一部がレギュレータ11の第3ブロック体18cの孔部123内に挿入される。この場合、前記Oリング363が第3ブロック体18cの孔部123の内壁面に接触してシール機能が発揮される。
【0099】
また、バルブボデイ322の固定コア320との当接面には、環状溝を介してシール部材362が装着され、前記固定コア320とバルブボデイ322との間の気密を保持している。
【0100】
弁機構部324は、シリンダ室372に挿入されたカラー部材382の内部を軸線方向に沿って挿通自在に設けられる弁体388と、前記カラー部材382と弁体388の内部との間に介装され、前記弁体388を弁座376に着座させる方向に付勢する第2ばね部材390とからなる。
【0101】
なお、ケーシング312の内部に介装される第1ばね部材340と、前記第2ばね部材390とは、略同軸状となるように設けられている。
【0102】
弁体388は金属製材料(例えば、アルミニウム)から断面略コ字状に形成され、その弁座376に対向する略平面状の端面には、環状溝を介して弾性材料からなるシート部材392が装着されている。なお、前記弁体388をアルミニウム材料により形成することにより軽量化を図ることができるため、より一層円滑に延在を変位させることができる。
【0103】
また、前記弁体388の外周面は、前記弁座376より軸線方向に沿って所定長だけ離間した位置から半径外方向に拡径した拡径部394が形成されている。そして、前記拡径部394の外周面にフッ素樹脂コーティング処理を施している。その結果、前記拡径部394の外周面をカラー部材382の内周面に沿って摺動させることにより、前記弁体388がカラー部材382によって軸線方向に沿ってガイドされるとともに、フッ素樹脂コーティングによって弁体388とカラー部材382との間に生じる摺動抵抗を低減することができるため、前記弁体388の耐久性を向上させることができる。
【0104】
さらに、前記拡径部394の軸線方向に沿った長さCは、弁体388が着座する弁座376の最も先端部における直径Dの1.5倍もしくはそれ以上となるように形成されている(C≧1.5D)。すなわち、拡径部394の軸線方向に沿った長さCを、弁体388の着座する弁座376の直径Dに対して軸線方向に沿ってガイドされる拡径部394の長さを1.5倍以上大きく設定することにより、前記弁体388がより一層確実に軸線方向に沿ってガイドされる。換言すると、弁体388の軸線に対する傾き(倒れ)を防止することができる。その結果、前記弁体388を確実かつ安定して弁座376に着座させることができる。
【0105】
また、第2ばね部材390は、ケーシング312側へと突出したカラー部材382のばね受部386に係合されているため、半径方向へ移動することがなく脱抜することが防止される。
【0106】
次に、レギュレータ11の一次側ポート12に近接して連設される遮断弁400について以下詳細に説明する。
【0107】
この遮断弁400は、図7に示されるように、Oリング402を介してユニット本体13に連結されたボデイ404と、前記ボデイ404と一体的に連結された有底円筒状のハウジング406と、前記ボデイ404とハウジング406との間に介装された磁性体からなるエンドプレート408と、前記ハウジング406内に設けられ、巻回されたコイル410を有するソレノイド部412とを含む。なお、前記ボデイ404の内部には室414が設けられ、前記室414は、屈曲する通路416を介してレギュレータ11の一次側ポート12と直接接続されるように形成されている。
【0108】
さらに、遮断弁400は、前記ハウジング406に固定された固定鉄心418と、前記固定鉄心418と同軸に配設され前記ソレノイド部412の励磁作用下に固定鉄心418側に向かって変位するプランジャ420と、前記プランジャ420の一端部に連結されて該プランジャ420と一体的に変位する弁体422と、ボデイ404に形成された弁座424と、前記プランジャ420とカラー部材426との間に係着され、前記弁体422が弁座424に着座する方向に向かって付勢するばね部材428とを有する。
【0109】
なお、前記弁体422が弁座424に着座するシート面には、ゴム等の弾性部材430が装着され、前記シート面と反対側の面には、弁体422が固定鉄心418側に変位した際にその変位量を規制するストッパ432に当接するゴム等の緩衝部材434が装着される。
【0110】
前記ボデイ404には、弁体422が無摺動にて変位する室414が設けられ、前記室414は、燃料供給部212から燃料(水素)が供給される燃料導入ポート436に連通するように設けられる。前記燃料導入ポート436と前記室414との間には、該燃料導入ポート436から導入された水素中に含有される塵埃等を除去するためのフィルタ438が配設される。
【0111】
本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニット10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【0112】
先ず、図示しない制御部から制御信号に基づいて遮断弁400のソレノイド部412が励磁されることにより吸引力が発生し、プランジャ420が固定鉄心418側に向かって吸引される。従って、プランジャ420に連結された弁体422が弁座424から離間して遮断弁400が弁開状態となる。この結果、燃料導入ポート436から導入された水素は室414および通路416を経由してレギュレータ11の一次側ポート12に供給される。この場合、前記レギュレータ11は、パイロット圧が供給されていない平常時において弁体44が弁座64に着座した状態に設定されているため、一次側ポート12から導入された水素が二次側ポート14に向かって流通することが遮断されている。
【0113】
一方、バイパス通路232に接続された管体119aの入口部125を通じて導入されたパイロットエアーは、エア排出弁310のバルブボデイ322とレギュレータの第3ブロック体の孔部123の内周面との間に形成された環状室127に供給される。この場合、前記環状室127は、レギュレータ11のパイロットポート129と連通するとともに、エア排出弁310の導入ポート378とそれぞれ連通するように設けられている。換言すると、前記レギュレータ11のパイロット室82は、環状室127を経由してエア排出弁310の導入ポート378に連通するように設けられている。
【0114】
従って、前記管体119aを介してバイパス通路232から導入されたパイロットエアーは、環状室127を経由してレギュレータ11のパイロット室82に供給されるとともに、前記環状室127を経由してエア排出弁310の導入ポート378に供給される。
【0115】
パイロットポート129を介してレギュレータ11のパイロット室82に導入されたパイロットエアーは、第1ダイヤフラム50を下方側に向かって押圧するように作用する。この場合、ロッド部材42を介して連結されている第1ダイヤフラム50、第2ダイヤフラム54および弁体44が一体的に下方側に向かって変位し、弁体44が弁座64から離間する。従って、一次側ポート12から供給された水素は、弁体44と弁座64との間隙を通過する際にパイロット圧に対応する所望の圧力に減圧され、調圧された前記水素は流体通路22に沿って流通した後、二次側ポート14からエゼクタ226側に向かって導出される。
【0116】
ところで、前記レギュレータ11のパイロット室82内のパイロット圧を減少させる必要がある場合がある。その際、図示しない制御部からの制御信号に基づいてソレノイド部314を励磁してエア排出弁310をオン状態とする。
【0117】
すなわち、前記エア排出弁310の弁体388が弁座376から離間してオン状態となることにより、レギュレータ11のパイロット室82のパイロットエアーは、パイロットポート129、環状室127、エア排出弁310の導入ポート378および弁体388と弁座376との間隙を経由して導出ポート380から、例えば、図示しないサイレンサを介して外部に排出される。このようにして前記レギュレータ11のパイロット圧を好適に減圧することができる。
【0118】
本実施の形態では、第3ブロック体18cに形成された孔部123内にエア排出弁310の一部を挿入し、環状室127を介してレギュレータ11のパイロットポート129とエア排出弁310の導入ポート378とが連通するように構成している。このようにレギュレータ11とエア排出弁310とを一体的に形成することにより、該レギュレータ11とエア排出弁310とを別体で構成した場合と比較して、配管用チューブ等の部品点数が削減されるとともに、配管作業を不要とすることができる。この結果、配管スペースが不要となり設置スペースを有効に利用することができる。
【0119】
また、本実施の形態では、レギュレータ11とエア排出弁310とをユニット本体13に一体的に形成することにより、配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、エア排出弁310から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータ11の良好な応答特性を得ることができる。
【0120】
さらに、本実施の形態では、レギュレータ11とエア排出弁310とが一体的に形成されたユニット本体13に対して遮断弁400を連設することにより、レギュレータ11の一次側ポート12と、遮断弁400の室414とを連通させる通路416の管路容積を小さくすることができる。この結果、遮断弁400の良好な応答特性を得ることができる。
【0121】
さらにまた、本実施の形態では、レギュレータ11、エア排出弁310および遮断弁400から構成される三者をユニット化することにより、個々の構成要素の機能・特性を維持しながら小型化することができる。
【0122】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0123】
すなわち、レギュレータと電磁弁とをユニット本体に一体的に形成することにより、配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、電磁弁から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータの良好な応答特性を得ることができる。
【0124】
また、本発明では、レギュレータと電磁弁とを別体で構成した場合と比較して、配管用チューブ等の部品点数が削減されるとともに、配管作業を不要とすることができる。この結果、配管スペースが不要となり設置スペースを有効に利用することができる。
【0125】
さらに、本発明では、ユニット本体に対して遮断弁を連設して、レギュレータ、電磁弁および遮断弁から構成される三者をユニット化することにより、個々の構成要素の機能・特性を維持しながら小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニットが組み込まれた燃料電池システムの概略ブロック構成図である。
【図2】前記燃料電池用レギュレータユニットの正面図である。
【図3】前記燃料電池用レギュレータユニットの平面図である。
【図4】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成するレギュレータの縦断面構成図である。
【図5】前記レギュレータのボデイの孔部内にエア排出弁が挿入された状態を示す一部省略縦断面拡大図である。
【図6】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成するエア排出弁の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図7】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成する遮断弁の縦断面図である。
【符号の説明】
10…燃料電池用レギュレータユニット 11…レギュレータ
12…一次側ポート 13…ユニット本体
14…二次側ポート 16、404…ボデイ
18a〜18c…ブロック体 24、324…弁機構部
76、123…孔部 82…パイロット室
119a、119b…管体 127…環状室
129…パイロットポート 200…燃料電池システム
202…燃料電池スタック 204…酸化剤供給部
212…燃料供給部 224…圧力制御部
232…バイパス通路 310…エア排出弁
314…ソレノイド部 322…バルブボデイ
378…導入ポート 380…導出ポート
400…遮断弁 414…室
416…通路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is applied to a fuel cell, and supplies fuel (hydrogen) as a reaction gas to the anode side of the fuel cell at a pressure corresponding to the pressure of the oxidant (air) using the pressure of the oxidant (air) as a signal pressure. The present invention relates to a fuel cell regulator unit capable of performing the above.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a polymer electrolyte membrane fuel cell has a stack formed by stacking a plurality of cells (hereinafter referred to as a fuel cell) with respect to a cell formed by sandwiching a polymer electrolyte membrane between an anode and a cathode from both sides. ), Hydrogen is supplied to the anode as fuel, and air is supplied to the cathode as an oxidant. Hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode pass through the solid polymer electrolyte membrane to the cathode. Thus, an electrochemical reaction occurs at the cathode to generate power.
[0003]
Such a fuel cell device includes, for example, an air compressor or the like for supplying air as a reaction gas to the cathode side of the fuel cell, and further uses the pressure of the air as a signal pressure, at a pressure corresponding to the pressure of the air. A pressure control valve for supplying hydrogen as a reaction gas to the anode side of the fuel cell is provided. The pressure of the reaction gas on the anode side with respect to the cathode side of the fuel cell is regulated to a predetermined pressure to secure a predetermined power generation efficiency, and the fuel cell It is set so that a predetermined output can be obtained by controlling the flow rate of the reactant gas supplied to the device.
[0004]
Incidentally, as shown in Patent Documents 1 and 2, the present applicant has proposed a gas pressure reducing valve that can be used in a fuel gas supply device or the like.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-182751 (see FIGS. 3 to 7)
[Patent Document 2]
JP-A-11-270717 (see FIGS. 2 to 5)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in connection with the above proposal, and has as its object to provide a fuel cell regulator unit that can be suitably used in a fuel cell.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention regulates the pressure of the pilot air supplied to the pressure control unit constituting the fuel cell system, and adjusts the pressure from the fuel supply unit to the fuel cell in accordance with the pilot pressure. A fuel cell regulator unit that regulates the pressure of supplied fuel gas,
A regulator that regulates the fuel gas supplied from the primary port in accordance with the pilot pressure and derives from the secondary port;
An electromagnetic valve that discharges pilot air supplied from the introduction port from the outlet port by displacing the valve body under the excitation action of the solenoid portion,
With
The invention is characterized in that the regulator and the solenoid valve are provided integrally on a unit body.
[0008]
According to the present invention, by providing the regulator and the solenoid valve integrally with the unit body, for example, as compared with a case where the regulator and the solenoid valve are configured separately and connected by a piping tube, Since the volume of air remaining in the piping tube is not affected, the volume of pilot air discharged from the solenoid valve can be reduced. As a result, good response characteristics of the regulator can be obtained.
[0009]
According to the present invention, the solenoid valve is inserted into the hole formed in the body of the regulator, and the pilot port of the regulator and the introduction port of the solenoid valve are provided between the valve body of the solenoid valve and the hole. By providing the annular chambers that communicate with each other, the number of parts such as the piping tube can be reduced, and the piping work can be eliminated.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, a shutoff valve for supplying fuel gas to the regulator or stopping the supply of fuel gas is connected to the unit body, and the shutoff valve is connected to the primary port of the regulator. By providing a passage directly connected to the passage, it is possible to reduce the pipe volume of the passage that connects the primary port of the regulator and the shut-off valve. As a result, good response characteristics of the shutoff valve can be obtained.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of a fuel cell regulator unit according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
In FIG. 1, reference numeral 200 indicates a fuel cell system in which a fuel cell regulator unit according to an embodiment of the present invention is incorporated. The fuel cell system 200 is mounted on a vehicle such as an automobile, for example.
[0013]
The fuel cell system 200 includes, for example, a fuel cell in which a plurality of cells are stacked on a cell formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane made of a solid polymer ion exchange membrane or the like between an anode and a cathode from both sides. A stack 202 is included. The fuel cell stack 202 is supplied with a gas mainly containing hydrogen (hereinafter, referred to as hydrogen), for example, as a fuel gas (hereinafter, referred to as fuel), and an oxidant, as an oxidant, for example. And a cathode to which air containing oxygen is supplied.
[0014]
The cathode is provided with an air supply port 206 to which air is supplied from an oxidant supply unit 204 and an air discharge port 210 to which an air discharge unit 208 for discharging air in the cathode to the outside is connected. On the other hand, the anode is provided with a hydrogen supply port 214 to which hydrogen is supplied from the fuel supply section 212 and a hydrogen discharge port 218 to which the hydrogen discharge section 216 is connected.
[0015]
In the fuel cell stack 202, hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode move through the solid polymer electrolyte membrane to the cathode, and are set to generate an electrochemical reaction with oxygen at the cathode to generate power. .
[0016]
The air supply port 206 is connected to an oxidant supply section 204, a heat radiating section 220, and a cathode humidifying section 222 via an air supply passage, respectively. The air discharge unit 208 is connected via a passage for use.
[0017]
A fuel supply unit 212, a pressure control unit 224, an ejector 226, and an anode humidification unit 228 are connected to the hydrogen supply port 214 via a hydrogen supply passage, respectively. The hydrogen discharge part 216 is connected via the circulation passage 230.
[0018]
The oxidant supply unit 204 includes, for example, a supercharger (compressor) (not shown) and a motor for driving the supercharger, and adiabatically compresses supply air used as an oxidant gas in the fuel cell stack 202 to perform fuel cell stack To 202. During the adiabatic compression, the supply air is heated. The supply air heated in this way contributes to warm-up of the fuel cell stack 202.
[0019]
The air supplied from the oxidant supply unit 204 is set to a predetermined pressure in accordance with, for example, the load on the fuel cell stack 202 and the operation amount of an unillustrated accelerator pedal, and is introduced into the fuel cell stack 202. At the same time, after being cooled by the heat radiating unit 220 described later, the pressure is supplied to the pressure control unit 224 via the bypass passage 232 as pilot pressure.
[0020]
The heat dissipating section 220 is formed of, for example, an intercooler (not shown), and is supplied from the oxidant supplying section 204 during normal operation of the fuel cell stack 202 by performing heat exchange with cooling water flowing along the flow path. Cool the supply air. For this reason, the supply air is introduced into the cathode humidifying section 222 after being cooled to a predetermined temperature.
[0021]
The cathode humidifying unit 222 includes, for example, a water permeable membrane, and is configured to transmit water from one side of the water permeable membrane to the other side, thereby cooling the air to a predetermined temperature by the heat radiating unit 220. Is humidified to a predetermined humidity and supplied to the air supply port 206 of the fuel cell stack 202. The humidified air is supplied to the fuel cell stack 202, and the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte membrane of the fuel cell stack 202 is maintained in a predetermined state.
[0022]
An air discharge port 208 of the fuel cell stack 202 is connected to an air discharge port 208, and air is discharged into the atmosphere through a discharge valve (not shown) provided in the air discharge port 208.
[0023]
The fuel supply unit 212 includes, for example, a hydrogen gas cylinder (not shown) that supplies hydrogen as fuel to the fuel cell, and stores the supply hydrogen supplied to the anode side of the fuel cell stack 202.
[0024]
The pressure control unit 224 is provided with a fuel cell regulator unit 10 described later. The pressure of the air supplied through the bypass passage 232 is used as a pilot pressure (pilot signal pressure), and the pressure on the outlet side of the pressure control unit 224 is controlled. Is set to a pressure within a predetermined range corresponding to the pilot pressure.
[0025]
The ejector 226 includes a nozzle unit and a diffuser unit (not shown). The fuel (hydrogen) supplied from the pressure control unit 224 is accelerated when passing through the nozzle unit, and is injected toward the diffuser unit. When fuel flows from the nozzle portion toward the diffuser portion at a high speed, a negative pressure is generated in the sub-flow chamber provided between the nozzle portion and the diffuser portion, and the anode-side discharge is performed via the circulation passage 230. Fuel is aspirated. The fuel mixed with the ejector 226 and the discharged fuel are supplied to an anode humidifier 228, and the discharged fuel discharged from the fuel cell stack 202 is provided to circulate through the ejector 226.
[0026]
Therefore, the unreacted exhaust gas discharged from the hydrogen discharge port 218 of the fuel cell stack 202 is introduced into the ejector 226 through the circulation passage 230, and the hydrogen supplied from the pressure control unit 224 and the fuel cell stack 202 The exhaust gas discharged from the fuel cell stack is mixed and supplied to the fuel cell stack 202 again.
[0027]
The anode humidifying unit 228 includes, for example, a water permeable membrane, and humidifies the fuel derived from the ejector 226 to a predetermined humidity by transmitting moisture from one side of the water permeable membrane to the other side. The fuel is supplied to the hydrogen supply port 214 of the fuel cell stack 202. The humidified hydrogen is supplied to the fuel cell stack 202, and the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte membrane of the fuel cell stack 202 is maintained in a predetermined state.
[0028]
For example, a hydrogen discharge portion 216 having a discharge control valve (not shown) is connected to the hydrogen discharge port 218 of the fuel cell stack 202 via a circulation passage 230. The opening and closing operation of the discharge control valve is controlled in accordance with the operating state of the fuel cell stack 202. Is discharged.
[0029]
Next, the fuel cell regulator unit 10 according to the present embodiment provided in the pressure control unit 224 of the fuel cell system 200 is shown in FIGS. 2 and 3.
[0030]
The fuel cell regulator unit 10 includes a regulator 11, an air discharge valve (electromagnetic valve) 310, and a shutoff valve (CUT-OFF VALVE) 400, and the regulator 11 and the air discharge valve 310 are integrally formed. The shut-off valve 400 is connected to the unit body 13.
[0031]
Hereinafter, the order of the regulator 11, the air discharge valve 310, and the shutoff valve 400 will be described in detail.
[0032]
As shown in FIG. 4, the regulator 11 includes a primary port 12 through which hydrogen supplied from the fuel supply unit 212 is introduced via a shutoff valve 400 connected to the unit main body 13, and the primary port 12. And a body 16 provided with a secondary-side port 14 for regulating the hydrogen introduced from the reactor to a predetermined pressure and discharging the hydrogen to the ejector 226 side. The body 16 includes a first block body 18a, a second block body 18b, and a third block body 18c that are stacked and connected integrally. A space 20 is formed inside the body 16, and the space 20 is provided with a valve mechanism 24 that opens and closes a fluid passage 22 that connects the primary port 12 and the secondary port 14.
[0033]
A valve body guide member 28 is connected to a hole formed in the bottom surface of the first block body 18a by an O-ring 26 via a bolt 30. The valve body guide member 28 A cylindrical guide tube portion 32 is formed integrally and protrudes by a predetermined length in a long shape along the axial direction. A closing member 36 for closing a back pressure chamber 34 to be described later is screwed into the central hole of the valve body guide member 28 via an O-ring 38. At the end of the closing member 36, a recess 40 having a rectangular cross section for screwing the closing member 36 from outside through a tool (not shown) or the like is formed.
[0034]
The valve body guide member 28 is formed separately and independently from the first block body 18a, and is easily assembled via the bolt 30, so that the assemblability can be improved. Further, since the valve body guide member 28 and the first block body 18a are formed as separate members, the material and the surface treatment of the body 16 (the first block body 18a) are not affected and the valve body guide member is not affected. 28 can be provided with a fluororesin coating. For example, in the case where a body in which the valve body guide member 28 and the first block body 18a are integrally formed is baked after applying a fluororesin coating, the alumite coated on the surface of the first block body 18a on the body 16 side This is because the coating is destroyed.
[0035]
Further, by adopting a configuration in which a hole is formed at a substantially central portion of the valve body guide member 28 and the hole is closed by a closing member 36, the inside of the guide tubular portion 32 of the valve body guide member 28 is formed. It is possible to easily apply the fluororesin coating treatment to the wall surface by the spray insertion method, and it is possible to make the coating film uniform and stable. After performing the fluorine resin coating treatment by the spray insertion method, the closing member 36 can be easily attached to the hole of the valve body guide member 28.
[0036]
The valve mechanism portion 24 is integrally formed with a rod member 42 extending along the axial direction of the body 16 and a valve body 44 fitted externally to the rod member 42 and protruding radially outward. The guide member 46 is included.
[0037]
Further, the valve mechanism section 24 includes a large-diameter first diaphragm 50 connected to the other end of the rod member 42 via a first holding mechanism 48, and a valve body 44 between the first diaphragm 50 and the valve body 44. And a small-diameter second diaphragm 54 connected to the rod member 42 via the second holding mechanism 52.
[0038]
A stopper portion 58 formed by four claw portions bent in an L-shaped cross section and separated by about 90 degrees along the circumferential direction is integrally formed at an intermediate portion of the rod member 42, and the stopper portion 58 Is a component of the second holding mechanism 52.
[0039]
The guide member 46 is formed of an elongated cylinder having a first communication hole 62 communicating with the internal hollow portion 60, and a valve that protrudes radially outward by a predetermined length at an end of the cylinder. The body 44 is formed integrally. In the guide member 46, by forming a long portion provided at the lower side of the valve body 44 and performing a guide function, the seat can be prevented from falling when the valve body 44 is seated on the valve seat 64. .
[0040]
Further, by forming the hollow portion 60 and the first communication hole 62 in the guide member 46 and reducing the thickness thereof, the weight of the guide member 46 can be reduced, the self-excited vibration can be reduced, and the sliding resistance can be reduced. . In this case, by applying a fluororesin coating to the portion of the guide member 46 that performs the guiding function and the guide tube 32, good sliding at the sliding portion between the guide member 46 and the guide tube 32 is achieved. Properties can be obtained and durability can be improved. An annular seat rubber 68 is attached to a seating portion of the valve body 44 which sits on a valve seat 64 of a valve seat member 66 described later.
[0041]
On the outer peripheral surface of the guide member 46, an O-ring 70 on the side close to the valve body 44 and a Y-packing 72 on the side separated from the O-ring 70 by a predetermined distance and separated from the valve body 44 are formed in an annular groove. Is attached via each. By arranging the O-ring 70 and the Y-packing 72 which are in contact with the guide cylinder 32 and perform the sealing function at a predetermined interval, a desired sliding resistance is maintained and self-excited vibration can be suppressed. .
[0042]
In this case, when the guide member 46 is displaced along the guide cylinder 32 under the sliding action with the O-ring 70 and the Y packing 72, the guide member 46 displaced integrally with the rod member 42 is linearly moved. The valve body 44 of the guide member 46 is provided so as to be properly seated on the valve seat 64 while preventing the seat from falling down.
[0043]
By mounting the Y packing 72 on the side away from the valve body 44, for example, the sliding resistance can be slightly reduced as compared with a case where an O ring is mounted instead of the Y packing 72. The desired sliding resistance can be obtained by the cooperative action of the O-ring 70 on the side close to the valve body 44 and the Y packing 72 on the side away from the valve body 44.
[0044]
Further, an annular recess is formed on the outer peripheral surface of the guide member 46 between the O-ring 70 and the Y packing 72, and an annular space is formed between the annular recess and the guide tubular portion 32 of the valve body guide member 28. A part 74 is formed. The annular space 74 is provided so as to communicate with a first communication hole 62 extending along the axial direction and a hole 76 substantially orthogonal to the first communication hole 62.
[0045]
By forming the annular space 74 communicating with the first communication hole 62 between the O-ring 70 and the Y-packing 72 separated by a predetermined distance in this manner, a negative pressure is applied between the O-ring 70 and the Y-packing 72. As a result, it is possible to prevent the O-ring 70 and the Y-packing 72 from sticking to the inner wall surface of the guide tubular portion 32 (adsorption by a sealing action). Therefore, good slidability of the guide member 46 with respect to the guide tubular portion 32 of the valve body guide member 28 can be obtained. Although the hole 76 communicating with the first communication hole 62 is formed, the invention is not limited to this. The O-ring is formed by forming a hole (not shown) in the guide cylinder 32 of the valve body guide member 28. The sealing between 70 and Y packing 72 may be prevented.
[0046]
On the end side of the guide member 46 whose outer peripheral surface is sealed by the O-ring 70 and the Y packing 72, a back pressure chamber 34 surrounded by the guide cylinder 32 and the closing member 36 is formed. By providing the back pressure chamber 34, the pressure applied to the valve body 44 is reduced, and pressure-flow characteristics can be improved. In other words, the force that urges the valve body 44 in the direction away from the valve seat 64 by the adjusted secondary pressure and the pressure fluid that has entered the back pressure chamber 34 cause the valve body 44 to face the valve seat 64. This is because the pressure applied to the valve body 44 can be reduced by canceling out (cancelling) the force urging in the seating direction.
[0047]
The back pressure chamber 34 is provided through a first communication hole 62 extending in the rod member 42 along the axial direction by a predetermined length and a second communication hole 78 that intersects the first communication hole 62 at right angles to the first communication hole 62. It is provided so as to communicate with an aspirator chamber 80 described later.
[0048]
A coil-shaped first spring member 56 having one end engaged with the valve body 44 and the other end engaged in the annular recess of the valve body guide member 28 is provided on the outer peripheral side of the guide member 46. . The valve body 44 is always urged to be seated toward the valve seat 64 by the spring force of the first spring member 56. The spring force of the first spring member 56 is set to be larger than the spring force of a coil-shaped second spring member 84 provided in the pilot chamber 82 described later.
[0049]
Therefore, the spring force of the first spring member 56 overcomes the spring force of the second spring member 84 that urges the valve body 44 away from the valve seat 64. It is set to a normally closed type in which the valve body 44 is seated on the valve seat 64. By setting to the normally closed type in this way, hydrogen is not led out of the secondary side port 14 when it is not needed, so that waste of hydrogen can be prevented and labor can be saved.
[0050]
A valve seat member 66 having a valve seat 64 on which the valve body 44 formed on the guide member 46 is seated is provided on the inner wall surface of the first block body 18a, and the valve seat member 66 and the first block body are provided. An O-ring 86 having a sealing function is mounted between the inner ring 18a and the inner wall 18a. The valve seat member 66 is fixed by caulking to an annular projection formed on the first block body 18a. Further, the valve seat member 66 is formed with a tapered surface 88 that gradually increases in diameter in a direction away from the valve body 44 and surrounds the rod member 42 in a non-contact state.
[0051]
The space between the outer peripheral surface of the rod member 42 and the tapered surface 88 of the valve seat member 66 functions as the fluid passage 22, and gradually increases in diameter upward away from the valve seat 64. Since the cross-sectional area of the fluid passage 22 is gradually enlarged by the tapered surface 88, self-excited vibration can be suppressed without a sudden change in the cross-sectional area.
[0052]
An aspirator holding member 90 having a through hole through which the rod member 42 is inserted is screwed to a step formed on the upper part of the first block body 18a. An aspirator chamber 80 is provided between the aspirator holding member 90 and the second diaphragm 54. The aspirator holding member 90 communicates with the aspirator chamber 80 and is directed toward the secondary port 14. The nozzle 94 facing the suction hole 92 is connected.
[0053]
Between the inclined surface 96 of the aspirator holding member 90 and the tapered surface 88 of the valve seat member 66, a fluid passage 22 gradually expanding toward the secondary port 14 is formed. Therefore, the function of suppressing the self-excited vibration can be exhibited without causing a sudden change in the sectional area of the fluid passage 22.
[0054]
An O-ring 98 is mounted on the outer peripheral surface of the rod member 42 through an annular groove, and the O-ring 98 comes into contact with a through-hole of the aspirator holding member 90 to perform a sealing function. The airtightness of 80 is maintained. The aspirator chamber 80 communicates with the first communication hole 62 extending along the axial direction of the rod member 42, and via a second communication hole 78 orthogonal to the axis of the rod member 42, the back of the guide member 46. The pressure chamber 34 is provided so as to communicate with the pressure chamber 34.
[0055]
The first holding mechanism 48 includes a first upper side retainer 100 that contacts the upper surface of the first diaphragm 50 and a first lower side retainer 102 that contacts the lower surface of the first diaphragm 50. 1 The lower retainers 100 and 102 are each pivotally mounted on the rod member 42 via a center hole. The outer peripheral edge of the first diaphragm 50 that is not held by the first upper side and first lower side retainers 100 and 102 is sandwiched between the second block body 18b and the third block body 18c.
[0056]
The second holding mechanism 52 includes a second upper-side retainer 104 that contacts the upper surface of the second diaphragm 54 and a second lower-side retainer 106 that contacts the lower surface of the second diaphragm 54, and the second upper-side retainer 104. Only the rod member 42 is pivotally attached to the rod member 42, and the second lower retainer 106 is formed integrally with the rod member 42. The outer peripheral edge of the second diaphragm 54 that is not held by the second upper and second lower retainers 104 and 106 is sandwiched between the first block body 18a and the second block body 18b.
[0057]
In this case, the second upper side retainer 104, the first lower side retainer 102, and the first upper side retainer 100 are sequentially laminated on the second lower side retainer 106 formed integrally with the rod member 42, and then the wave washer is formed. The nut 110 and the nut 112 are screwed to the rod member 42.
[0058]
A stopper 58 is formed at the outer peripheral edge of the second lower retainer 106 so as to bend downward in an L-shaped cross section, and the stopper 58 is spaced apart by about 90 degrees along the circumferential direction. It is composed of individual claws. When the first diaphragm 50, the second diaphragm 54, and the rod member 42 are integrally displaced downward under the action of the pilot pressure supplied to the pilot chamber 82, the stopper portion 58 moves the aspirator holding member 90 By contacting the upper surface, the amount of displacement of the rod member 42 is regulated, and a stopper function is exhibited.
[0059]
An air chamber 114 closed by the inner wall surface of the second block body 18b is provided between the first diaphragm 50 and the second diaphragm 54, and the air chamber 114 communicates with the atmosphere via a passage (not shown). It is provided as follows. By forming an annular recess 118 on the inner wall surface of the second block body 18b into which the outer bent edge 116 of the first lower retainer 102 can enter, the outer bent edge 116 is placed in the annular recess 118. It is possible to reduce the size of the portion that has entered, thereby achieving downsizing in the axial direction.
[0060]
As shown in FIG. 5, a hole 123 into which a part of the air discharge valve 310 is inserted is formed inside the third block body 18c. A coupling member 121 having a pair of pipes 119a and 119b protruding outward is connected to the unit body 13, one pipe 119a is connected to a bypass passage 232 via a tube (not shown), and the other is connected to the other. The tube 119b is connected to a silencer (not shown) via a tube (not shown).
[0061]
The pilot air introduced through the inlet 125 of the pipe 119a is supplied to an annular chamber 127 formed between the valve body 322 of the air discharge valve 310 and the inner peripheral surface of the hole 123, and the pilot air is supplied to the annular chamber 127. 127 is provided so as to communicate with the pilot port 129 of the regulator 11 and to communicate with the introduction port 378 of the air discharge valve 310, respectively.
[0062]
Accordingly, the pilot air introduced from the bypass passage 232 through the pipe 119a is supplied to the pilot chamber 82 of the regulator 11 via the annular chamber 127, and the air discharge valve is also provided via the annular chamber 127. 310 is supplied to the introduction port 378.
[0063]
In other words, the pilot chamber 82 of the regulator 11 is provided so as to communicate with the introduction port 378 of the air discharge valve 310 via the annular chamber 127. Therefore, when it is necessary to reduce the pilot pressure in the pilot chamber 82 of the regulator 11, the pilot air in the pilot chamber 82 is discharged by energizing the solenoid unit 314 to turn on the air discharge valve 310. From the outlet port 380 of the valve 310, for example, the pilot pressure can be appropriately reduced by discharging to the outside via a silencer (not shown).
[0064]
The pilot port 129 is provided with a filter 131 for removing dust and the like contained in the pilot air.
[0065]
Above the first diaphragm 50, there is provided a pilot chamber 82 surrounded by the inner wall surface of the third block body 18c and supplied with pilot pressure via a pilot port 129. The pilot chamber 82 has a large-diameter first adjusting screw member 122 screwed into a screw hole of the third block body 18 c via an O-ring 120, and a first adjusting screw member 122 via an O-ring 124. It is closed by a small-diameter second adjusting screw member 126 screwed into a screw hole formed at the center.
[0066]
The first adjusting screw member 122 has an adjusting convex portion 128 having a hexagonal cross section, and the second adjusting screw member 126 has an adjusting concave portion 130 having a hexagonal cross section.
[0067]
A second spring member 84 is disposed in the pilot chamber 82. One end of the second spring member 84 is engaged with a spring receiving retainer 132, and the other end is engaged with a leaf spring 134 described later. Be worn. In this case, the spring force of the second spring member 84 can be largely adjusted by the first adjustment screw member 122, and the spring force of the second spring member 84 can be finely adjusted by the second adjustment screw member 126. it can.
[0068]
By adjusting the spring force of the second spring member 84 in two steps by the first and second adjustment screw members 122 and 126 in this manner, the adjustment range of the spring force of the second spring member 84 is increased, and the spring load is adjusted. And a good spring load performance with a small amount of change can be obtained.
[0069]
Further, a cylindrical bush 136 made of stainless steel is mounted on the inner wall surface of the third block body 18c forming the pilot chamber 82, and the first diaphragm 50 is brought into frictional contact with the inner peripheral surface of the bush 136. Is provided with a leaf spring 134 for providing sliding resistance.
[0070]
The leaf spring 134 has an annular portion 134a mounted on the annular convex portion of the first upper side retainer 100, and a plurality of legs that rise upward in a direction perpendicular to the annular portion 134a and that are separated by a predetermined distance along the circumferential direction. 134b, and a curved portion 134c formed at the tip of the leg portion 134b. By applying a film treatment such as diamond-like carbon coating to the leaf spring 134, the contact resistance between the bush 136 and the curved portion 134c is appropriately maintained, and a good sliding resistance is obtained.
[0071]
In this case, a bush 136 made of stainless steel is provided on the inner wall surface of the third block body 18c, and the inner peripheral surface of the bush 136 and the curved portion 134c of the leaf spring 134 are brought into contact with each other. The durability can be improved by protecting the wall surface.
[0072]
Next, the air discharge valve 310 partially inserted into the hole 123 of the third block body 18c of the regulator 11 and provided integrally with the regulator 11 will be described in detail below.
[0073]
As shown in FIG. 6, the air discharge valve 310 includes a casing 312 formed of a metal material, a solenoid 314 disposed inside the casing 312, and a casing 312 and a solenoid 314. A connection body 318 having a connector portion 316 connected to a power supply (not shown) and a valve body 322 made of a metal material and connected to the casing 312 via a fixed core 320; The valve mechanism 324 is disposed inside the valve body 322 and switches the communication state of the pilot air supplied via the bypass passage 232 under the excitation of the solenoid 314.
[0074]
The casing 312 is exposed from the unit main body 13 to the outside, whereas the valve body 322 is located inside the hole 123 of the third block body 18c of the regulator 11 through a pair of O-rings 363 separated by a predetermined distance. Is inserted airtight.
[0075]
The casing 312 includes a cylindrical portion 326 having a substantially U-shaped cross section, a first yoke 327 formed in the cylindrical portion 326 into a ring shape and protruding toward the valve body 322 by a predetermined length, and the cylindrical portion 326. And a substantially rectangular mounting portion 328 which is formed on the side surface of the main body so as to protrude outward in the radial direction.
[0076]
The solenoid portion 314 is formed in a guide hole 330 formed substantially at the center of the first yoke 327 so as to be displaceable along the axial direction, and is formed annularly on the outer peripheral side of the guide hole 330. A bobbin 338 wound around a coil 336 that is provided in the mounting hole 334 and that is inserted into contact with the outer peripheral surface of the first yoke 327, and a first spring that biases the movable core 332 toward the valve body 322 It comprises a member 340 and a cushioning member 342 mounted on the end surface of the movable core 332 on the valve body 322 side.
[0077]
The movable core 332 is formed to have a substantially H-shaped cross section, and an insertion portion 348 at one end side of a long shaft 346 is inserted into an end portion on the valve body 322 side through an insertion hole 344 formed along the axial direction. Is inserted.
[0078]
The shaft 346 is formed on one end side and is inserted into the insertion hole 344 of the movable core 332, and is formed at a substantially central portion along the axis in a radially outward direction from the insertion portion 348. A guide portion 350 is provided so as to be inserted into a through hole 366 (described later) of the fixed core 320, and is formed on the other end portion so as to be further reduced in diameter in a radially inward direction than the insertion portion 348. And a pin portion 352 provided so as to come into contact with the valve body 388. The outer peripheral surface of the guide section 350 is subjected to a fluororesin coating treatment. That is, when the shaft 346 is displaced along the axial direction under the exciting action of the solenoid portion 314, the sliding resistance generated between the outer peripheral surface of the guide portion 350 and the inner peripheral surface of the through hole 366 can be reduced. Therefore, the durability of the shaft 346 can be improved.
[0079]
The guide portion 350 of the shaft 346 is guided along the axial direction by the inner peripheral surface of the through hole 366. Therefore, the portion of the shaft 346 guided by the through hole 366 of the fixed core 320 increases in proportion to the length B of the guide portion 350 in the axial direction with respect to the length A of the entire shaft 346 in the axial direction. Therefore, the shaft 346 is more reliably guided along the axial direction. As a result, the shaft 346 can be reliably and accurately displaced along the axial direction without separately providing a bearing or the like.
[0080]
Further, a spring receiving hole 354 recessed by a predetermined length is formed at the other end of the movable core 332, and one end of the first spring member 340 is mounted, and the other end of the first spring member 340 is attached. The side is mounted in a spring receiving recess 356 formed by being recessed by a predetermined length at a substantially central portion of the cylindrical portion 326. That is, the first spring member 340 is interposed between the spring receiving hole 354 and the spring receiving recess 356 and urges the movable core 332 to be displaced toward the valve body 322.
[0081]
On the other hand, a communication passage 358 that connects the insertion hole 344 and the spring receiving hole 354 is formed substantially at the center of the movable core 332.
[0082]
The bobbin 338 is formed in a substantially cylindrical shape, and is inserted in such a manner that the coil 336 is wound around the outer peripheral surface thereof so as to contact the inner peripheral surface of the mounting hole 334. The bobbin 338 inserted into the mounting hole 334 is surrounded by a cover 360 described later of the connection body 318.
[0083]
The buffer member 342 is formed in an annular shape with an elastic material, and is integrally attached to an end surface of the movable core 332 on the fixed core 320 side described later. That is, when the movable core 332 is displaced toward the valve body 322 (in the direction of the arrow X2) under the excitation action of the solenoid portion 314 and the buffer member 342 contacts the end face of the fixed core 320, the movable core The impact generated at 332 can be reduced, and the impact sound generated at the time of contact can be reduced.
[0084]
The connection body 318 is made of a resin material, and a cover 360 formed into a cylindrical shape is inserted into the mounting hole 334 inside the cylindrical portion 326, and surrounds the outer peripheral side of the bobbin 338 around which the coil 336 is wound. . A seal member 362 is mounted on the cover 360 through an annular groove, and the seal member 362 contacts the inner wall surface of the mounting hole 334 to maintain the airtightness of the solenoid 314.
[0085]
A connector 316 connected to a power supply (not shown) for supplying current to the solenoid 314 is provided on a side surface of the connection body 318. The connector portion 316 is provided with a terminal 364 made of a metal material so that one end portion is exposed inside the connector portion 316. The terminal 364 is bent at a substantially right angle inside the connector portion 316 to form a bobbin of the solenoid portion 314. 338. Note that the terminal 364 is connected to the power supply via a lead wire (not shown).
[0086]
The fixed core 320 has a through hole 366 formed substantially in the center thereof along the axial direction, and the guide portion 350 of the shaft 346 is provided therein so as to be freely inserted.
[0087]
Further, one end of the fixed core 320 on the casing 312 side is inserted so as to abut on the inner peripheral surface of the bobbin 338, and a second yoke is provided on one end of the fixed core 320 so as to face the first yoke 327 of the casing 312. 367 protrudes annularly in the direction of the casing 312 (the direction of the arrow X1).
[0088]
On the other hand, the other end of the fixed core 320 on the valve body 322 side is inserted into a hole 370 (described later) of the valve body 322.
[0089]
Further, a flange portion 368 whose diameter is increased in a radially outward direction is formed at a substantially central portion along the axial direction, and a connection body 318 is in contact with one end surface of the flange portion 368 and a valve body 322 is in contact with the other end surface. It is pinched so that it touches. That is, the fixed core 320 has one end inserted into the bobbin 338, the other end inserted into the hole 370, and the flange 368 held between the connection body 318 and the valve body 322. Therefore, the connection body 318 and the valve body 322 are integrally connected.
[0090]
An annular seal member 362 is sandwiched between the outer peripheral surface of the fixed core 320 on the casing 312 side and the inner peripheral surface of the connection body 318 to keep the inside of the solenoid 314 airtight.
[0091]
The valve body 322 formed in a substantially cylindrical shape is formed at one end side connected to the fixed core 320, and a hole 370 into which the other end side of the fixed core 320 is inserted, and the other end side of the valve body 322. And a communication hole 374 that communicates the hole 370 with the cylinder chamber 372, and a communication hole 374 on the communication chamber 372 side of the cylinder chamber 372. A valve seat 376 protruding from the end surface by a predetermined length, an introduction port 378 formed on the outer peripheral side of the valve body 322 and communicating with the bypass passage 232 to supply pilot air, and a derivation for guiding the pilot air to the outside And a port 380.
[0092]
A collar member 382 made of a cylindrical thin plate is integrally inserted into the cylinder chamber 372. The collar member 382 is formed of a metal material (for example, SUS material).
[0093]
A clip 384 having a substantially C-shaped cross section is engaged with the inner peripheral surface of the valve body 322 on the opening 383 side via an annular groove. Therefore, after inserting the collar member 382 into the cylinder chamber 372, the collar member 382 is locked in the axial direction by mounting the clip 384 in the annular groove. The length of the collar member 382 having a U-shaped cross section along the axial direction does not cover the introduction port 378 when inserted into the cylinder chamber 372 and locked by the clip 384. Set to length.
[0094]
A spring receiving portion 386 protruding by a predetermined length is formed at a substantially central portion of the collar member 382 on the casing 312 side, and one end of a second spring member 390 described later is engaged.
[0095]
Further, the valve seat 376 is formed such that a tip end protruding toward the opening 383 is rounded in an arc shape.
[0096]
Further, the introduction port 378 is formed on the outer peripheral surface of the cylinder chamber 372 in the valve body 322. The introduction port 378 into which the pilot pressure is introduced via the bypass passage 232 (see FIG. 1) is provided so as to communicate with the inside of the cylinder chamber 372.
[0097]
The outlet port 380 is formed on the outer peripheral surface of the hole 370 which is separated from the inlet port 378 in the axial direction by a predetermined distance, and the pressure fluid introduced into the cylinder chamber 372 passes through the communication hole 374 and the hole 370. It is derived outside. The inlet port 378 and the outlet port 380 are provided on the outer peripheral surface of the valve body 322 so as to form a pair at two locations in the circumferential direction. Note that a silencer (not shown) is connected to the outlet port 380, and the silencer of the silencer suppresses exhaust noise.
[0098]
An O-ring 363 is mounted on the outer peripheral surface of the valve body 322 through the annular groove at predetermined intervals from the outlet port 380 to the connection body 318 side and the introduction port 378 side, respectively. A part is inserted into the hole 123 of the third block body 18c of the regulator 11. In this case, the O-ring 363 comes into contact with the inner wall surface of the hole 123 of the third block body 18c, and the sealing function is exhibited.
[0099]
In addition, a sealing member 362 is mounted on the contact surface of the valve body 322 with the fixed core 320 via an annular groove to maintain airtightness between the fixed core 320 and the valve body 322.
[0100]
The valve mechanism 324 is provided between the collar member 382 inserted into the cylinder chamber 372 and the inside of the valve member 388 so as to be freely inserted in the axial direction along the collar member 382. And a second spring member 390 that urges the valve body 388 in a direction for seating on the valve seat 376.
[0101]
The first spring member 340 provided inside the casing 312 and the second spring member 390 are provided to be substantially coaxial.
[0102]
The valve body 388 is formed in a substantially U-shaped cross section from a metal material (for example, aluminum), and a sheet member 392 made of an elastic material is provided on the substantially planar end face facing the valve seat 376 through an annular groove. It is installed. In addition, since the weight can be reduced by forming the valve body 388 from an aluminum material, the extension can be more smoothly displaced.
[0103]
Further, on the outer peripheral surface of the valve body 388, an enlarged diameter portion 394 which is enlarged radially outward from a position separated from the valve seat 376 by a predetermined length in the axial direction is formed. The outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 394 is subjected to a fluororesin coating treatment. As a result, by sliding the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 394 along the inner peripheral surface of the collar member 382, the valve body 388 is guided along the axial direction by the collar member 382, and the fluorine resin coating is performed. Accordingly, the sliding resistance generated between the valve body 388 and the collar member 382 can be reduced, so that the durability of the valve body 388 can be improved.
[0104]
Further, the length C along the axial direction of the enlarged diameter portion 394 is formed to be 1.5 times or more the diameter D at the most distal end of the valve seat 376 on which the valve body 388 is seated. (C ≧ 1.5D). In other words, the length C along the axial direction of the enlarged diameter portion 394 is set to be 1. The length of the enlarged diameter portion 394 guided along the axial direction with respect to the diameter D of the valve seat 376 on which the valve body 388 is seated. By setting at least five times larger, the valve body 388 is more reliably guided along the axial direction. In other words, inclination (falling) of the valve body 388 with respect to the axis can be prevented. As a result, the valve body 388 can be reliably and stably seated on the valve seat 376.
[0105]
Further, since the second spring member 390 is engaged with the spring receiving portion 386 of the collar member 382 protruding toward the casing 312, the second spring member 390 is prevented from being removed without moving in the radial direction.
[0106]
Next, the shut-off valve 400 that is provided adjacent to the primary port 12 of the regulator 11 will be described in detail below.
[0107]
As shown in FIG. 7, the shut-off valve 400 includes a body 404 connected to the unit body 13 via an O-ring 402, a bottomed cylindrical housing 406 integrally connected to the body 404, An end plate 408 made of a magnetic material is interposed between the body 404 and the housing 406, and a solenoid 412 provided in the housing 406 and having a coil 410 wound therearound. A chamber 414 is provided inside the body 404, and the chamber 414 is formed so as to be directly connected to the primary port 12 of the regulator 11 via a bent passage 416.
[0108]
Further, the shutoff valve 400 includes a fixed iron core 418 fixed to the housing 406, and a plunger 420 disposed coaxially with the fixed iron core 418 and displaced toward the fixed iron core 418 under the action of the solenoid 412. A valve body 422 connected to one end of the plunger 420 and integrally displaced with the plunger 420, a valve seat 424 formed on the body 404, and engaged between the plunger 420 and the collar member 426. And a spring member 428 that urges the valve body 422 in a direction in which the valve body 422 is seated on the valve seat 424.
[0109]
An elastic member 430 such as rubber is mounted on a seat surface on which the valve body 422 is seated on the valve seat 424, and the valve body 422 is displaced toward the fixed iron core 418 on a surface opposite to the seat surface. At this time, a cushioning member 434 made of rubber or the like that comes into contact with a stopper 432 that regulates the amount of displacement is attached.
[0110]
The body 404 is provided with a chamber 414 in which the valve body 422 is displaced without sliding, and the chamber 414 communicates with a fuel introduction port 436 to which fuel (hydrogen) is supplied from the fuel supply unit 212. Provided. A filter 438 for removing dust and the like contained in hydrogen introduced from the fuel introduction port 436 is disposed between the fuel introduction port 436 and the chamber 414.
[0111]
The fuel cell regulator unit 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and the operation and effect thereof will be described.
[0112]
First, when a solenoid unit 412 of the shutoff valve 400 is excited based on a control signal from a control unit (not shown), a suction force is generated, and the plunger 420 is sucked toward the fixed iron core 418 side. Therefore, the valve body 422 connected to the plunger 420 is separated from the valve seat 424, and the shut-off valve 400 is opened. As a result, the hydrogen introduced from the fuel introduction port 436 is supplied to the primary port 12 of the regulator 11 via the chamber 414 and the passage 416. In this case, since the regulator 11 is set in a state where the valve body 44 is seated on the valve seat 64 in a normal state when the pilot pressure is not supplied, the hydrogen introduced from the primary port 12 is supplied to the secondary port. The circulation toward 14 is blocked.
[0113]
On the other hand, the pilot air introduced through the inlet 125 of the pipe 119a connected to the bypass passage 232 flows between the valve body 322 of the air discharge valve 310 and the inner peripheral surface of the hole 123 of the third block body of the regulator. It is supplied to the formed annular chamber 127. In this case, the annular chamber 127 is provided so as to communicate with the pilot port 129 of the regulator 11 and with the introduction port 378 of the air discharge valve 310, respectively. In other words, the pilot chamber 82 of the regulator 11 is provided so as to communicate with the introduction port 378 of the air discharge valve 310 via the annular chamber 127.
[0114]
Accordingly, the pilot air introduced from the bypass passage 232 through the pipe 119a is supplied to the pilot chamber 82 of the regulator 11 via the annular chamber 127, and the air discharge valve is also provided via the annular chamber 127. 310 is supplied to the introduction port 378.
[0115]
The pilot air introduced into the pilot chamber 82 of the regulator 11 via the pilot port 129 acts to press the first diaphragm 50 downward. In this case, the first diaphragm 50, the second diaphragm 54, and the valve body 44 connected via the rod member 42 are integrally displaced downward, and the valve body 44 is separated from the valve seat 64. Therefore, the hydrogen supplied from the primary port 12 is reduced to a desired pressure corresponding to the pilot pressure when passing through the gap between the valve body 44 and the valve seat 64, and the regulated hydrogen is supplied to the fluid passage 22. , And is drawn out from the secondary side port 14 toward the ejector 226 side.
[0116]
In some cases, the pilot pressure in the pilot chamber 82 of the regulator 11 needs to be reduced. At this time, the solenoid unit 314 is excited based on a control signal from a control unit (not shown) to turn on the air discharge valve 310.
[0117]
That is, when the valve body 388 of the air discharge valve 310 is separated from the valve seat 376 and turned on, the pilot air in the pilot chamber 82 of the regulator 11 is supplied to the pilot port 129, the annular chamber 127, and the air discharge valve 310. From the outlet port 380 via the inlet port 378 and the gap between the valve body 388 and the valve seat 376, the air is discharged to the outside via, for example, a silencer (not shown). Thus, the pilot pressure of the regulator 11 can be suitably reduced.
[0118]
In the present embodiment, a part of the air discharge valve 310 is inserted into the hole 123 formed in the third block body 18c, and the pilot port 129 of the regulator 11 and the introduction of the air discharge valve 310 are introduced through the annular chamber 127. It is configured to communicate with the port 378. By integrally forming the regulator 11 and the air discharge valve 310 in this manner, the number of parts such as a tube for piping is reduced as compared with a case where the regulator 11 and the air discharge valve 310 are formed separately. And the need for piping work can be eliminated. As a result, no piping space is required, and the installation space can be used effectively.
[0119]
Further, in the present embodiment, since the regulator 11 and the air discharge valve 310 are formed integrally with the unit main body 13, the air discharge is not affected by the volume of air remaining in the piping tube. The volume of pilot air discharged from the valve 310 can be reduced. As a result, good response characteristics of the regulator 11 can be obtained.
[0120]
Further, in the present embodiment, the shutoff valve 400 is connected to the unit body 13 in which the regulator 11 and the air discharge valve 310 are integrally formed, so that the primary port 12 of the regulator 11 and the shutoff valve The conduit volume of the passage 416 that communicates with the chamber 414 of the 400 can be reduced. As a result, good response characteristics of the shutoff valve 400 can be obtained.
[0121]
Furthermore, in the present embodiment, by reducing the size and size of each component while maintaining the functions and characteristics of each component, the three components including the regulator 11, the air discharge valve 310, and the shutoff valve 400 are unitized. it can.
[0122]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0123]
That is, since the regulator and the solenoid valve are integrally formed in the unit body, the volume of the pilot air discharged from the solenoid valve is reduced because the volume of the air remaining in the piping tube is not affected. can do. As a result, good response characteristics of the regulator can be obtained.
[0124]
Further, in the present invention, the number of components such as a tube for piping is reduced as compared with a case where the regulator and the solenoid valve are configured separately, and piping work can be eliminated. As a result, no piping space is required, and the installation space can be used effectively.
[0125]
Further, in the present invention, the shutoff valve is connected to the unit main body, and the three components including the regulator, the solenoid valve, and the shutoff valve are unitized to maintain the functions and characteristics of the individual components. However, the size can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a fuel cell system incorporating a fuel cell regulator unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the fuel cell regulator unit.
FIG. 3 is a plan view of the fuel cell regulator unit.
FIG. 4 is a longitudinal sectional configuration diagram of a regulator constituting the fuel cell regulator unit.
FIG. 5 is a partially-omitted vertical cross-sectional enlarged view showing a state in which an air discharge valve is inserted into a hole of a body of the regulator.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view along an axial direction of an air discharge valve constituting the fuel cell regulator unit.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a shut-off valve constituting the fuel cell regulator unit.
[Explanation of symbols]
10: Fuel cell regulator unit 11: Regulator
12 Primary port 13 Unit body
14 Secondary port 16, 404 Body
18a to 18c: Block body 24, 324: Valve mechanism
76, 123 ... hole 82 ... pilot room
119a, 119b ... tubular body 127 ... annular chamber
129: pilot port 200: fuel cell system
202: fuel cell stack 204: oxidant supply unit
212: fuel supply unit 224: pressure control unit
232: bypass passage 310: air discharge valve
314: Solenoid part 322: Valve body
378 ... Introduction port 380 ... Derivation port
400: shut-off valve 414: chamber
416 ... passage

Claims (3)

  1. 燃料電池システムを構成する圧力制御部へ供給されるパイロットエアーの圧力を調圧するとともに、パイロット圧に対応して燃料供給部から燃料電池に対して供給される燃料ガスの圧力を調圧する燃料電池用レギュレータユニットであって、
    一次側ポートから供給された燃料ガスをパイロット圧に対応して調圧し、二次側ポートから導出するレギュレータと、
    ソレノイド部の励磁作用下に弁体を変位させることにより導入ポートから供給されたパイロットエアーを導出ポートから排出する電磁弁と、
    を備え、
    前記レギュレータと前記電磁弁とが一体的にユニット本体に設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
    For a fuel cell, which regulates the pressure of pilot air supplied to a pressure controller constituting a fuel cell system and regulates the pressure of fuel gas supplied from a fuel supply unit to a fuel cell in accordance with the pilot pressure. A regulator unit,
    A regulator that regulates the fuel gas supplied from the primary port in accordance with the pilot pressure and derives from the secondary port;
    An electromagnetic valve that discharges pilot air supplied from the introduction port from the outlet port by displacing the valve body under the excitation action of the solenoid portion,
    With
    A regulator unit for a fuel cell, wherein the regulator and the solenoid valve are provided integrally in a unit body.
  2. 請求項1記載の燃料電池用レギュレータユニットにおいて、
    前記電磁弁は、前記レギュレータのボデイに形成された孔部内に挿入され、該電磁弁のバルブボデイと前記孔部との間には、レギュレータのパイロットポートと電磁弁の導入ポートとにそれぞれ連通する環状室が設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
    The fuel cell regulator unit according to claim 1,
    The solenoid valve is inserted into a hole formed in the body of the regulator, and between the valve body of the solenoid valve and the hole, an annular shape communicates with a pilot port of the regulator and an introduction port of the solenoid valve. A regulator unit for a fuel cell, wherein a chamber is provided.
  3. 請求項1記載の燃料電池用レギュレータユニットにおいて、
    前記ユニット本体には、前記レギュレータに対して燃料ガスを供給し、または燃料ガスの供給を停止する遮断弁が連設され、前記遮断弁には、該レギュレータの一次側ポートに対して直接的に接続される通路が設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
    The fuel cell regulator unit according to claim 1,
    The unit main body is provided with a shutoff valve for supplying fuel gas to the regulator or stopping supply of fuel gas, and the shutoff valve is directly connected to a primary port of the regulator. A fuel cell regulator unit, characterized in that a connecting passage is provided.
JP2002347972A 2002-11-29 2002-11-29 Regulator unit for fuel cell Expired - Fee Related JP4017969B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347972A JP4017969B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Regulator unit for fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347972A JP4017969B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Regulator unit for fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004185831A true JP2004185831A (en) 2004-07-02
JP4017969B2 JP4017969B2 (en) 2007-12-05

Family

ID=32751014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002347972A Expired - Fee Related JP4017969B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Regulator unit for fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4017969B2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006147160A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2006153221A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Keihin Corp Solenoid shut off valve for fuel cell
JP2008146924A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Toyota Motor Corp Fuel cell system
US7481412B2 (en) 2004-11-30 2009-01-27 Keihin Corporation Solenoid-operated cutoff valve for use with fuel cells
JP2009231160A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2009301963A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Keihin Corp Regulator unit for fuel cell
WO2011055652A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 本田技研工業株式会社 Gas tank
EP2361797A1 (en) 2010-01-25 2011-08-31 Honda Motor Co., Ltd. Gas tank
WO2013047096A1 (en) * 2011-09-26 2013-04-04 日本電気株式会社 Valve device
US8439328B2 (en) 2006-12-07 2013-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fluid control valve and fuel cell system
WO2014104057A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 日産自動車株式会社 Pressure regulation device and fuel cell system
US8997771B2 (en) 2008-06-26 2015-04-07 Hyundai Motor Company Integrated pressure control actuator assembly of hydrogen supply system

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4603337B2 (en) * 2004-11-16 2010-12-22 本田技研工業株式会社 Fuel cell system
JP2006147160A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2006153221A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Keihin Corp Solenoid shut off valve for fuel cell
US7481412B2 (en) 2004-11-30 2009-01-27 Keihin Corporation Solenoid-operated cutoff valve for use with fuel cells
JP4533114B2 (en) * 2004-11-30 2010-09-01 株式会社ケーヒン Electromagnetic shut-off valve for fuel cell
JP2008146924A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Toyota Motor Corp Fuel cell system
DE112007002883T5 (en) 2006-12-07 2009-09-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi The fuel cell system
US8439328B2 (en) 2006-12-07 2013-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fluid control valve and fuel cell system
US9523440B2 (en) 2006-12-07 2016-12-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system
JP2009231160A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2009301963A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Keihin Corp Regulator unit for fuel cell
US8997771B2 (en) 2008-06-26 2015-04-07 Hyundai Motor Company Integrated pressure control actuator assembly of hydrogen supply system
WO2011055652A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 本田技研工業株式会社 Gas tank
US8636165B2 (en) 2010-01-25 2014-01-28 Honda Motor Co., Ltd. Insulated gas tank with pressure reduction device
EP2361797A1 (en) 2010-01-25 2011-08-31 Honda Motor Co., Ltd. Gas tank
JP5664793B2 (en) * 2011-09-26 2015-02-04 日本電気株式会社 Valve device
WO2013047096A1 (en) * 2011-09-26 2013-04-04 日本電気株式会社 Valve device
US9388911B2 (en) 2011-09-26 2016-07-12 Nec Corporation Valve apparatus
WO2014104057A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 日産自動車株式会社 Pressure regulation device and fuel cell system
JP2014126198A (en) * 2012-12-27 2014-07-07 Nissan Motor Co Ltd Pressure control device and fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4017969B2 (en) 2007-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004185831A (en) Regulator unit for fuel cell
JP2004185872A (en) Fuel cell regulator
JP2004185052A (en) Regulator
JP4366297B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
US7401762B2 (en) Solenoid-operated valve for use with fuel cells
US7341074B2 (en) Multi-stage pressure regulator
US7481412B2 (en) Solenoid-operated cutoff valve for use with fuel cells
JP2004183713A (en) Opening and closing valve for fuel cell
JP2006153223A (en) Integration type valve device for fuel cell
JP2004183681A (en) Electromagnetic valve for fuel cells
JP4147132B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
US20060078768A1 (en) Anode inlet unit for a fuel cell system
JP2006153177A (en) Solenoid valve for fuel cell
JP4181391B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP2004183706A (en) Opening and closing valve for fuel cell
US20090014089A1 (en) Valve, Valve Controller, and Fuel Cell System
JP4533114B2 (en) Electromagnetic shut-off valve for fuel cell
JP2006153222A (en) Solenoid shut off valve for fuel cell
JP5966312B2 (en) Fuel cell system
JP4017970B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP2016207538A (en) Exhaust drain valve for fuel cell
JP2005310553A (en) Fuel cell system
JP2006156208A (en) Regulator unit for fuel cell
JP2009158250A (en) Fuel cell system
JP2004183710A (en) Rotary solenoid valve for fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040903

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070320

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees