JP2006153222A - 燃料電池用電磁遮断弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体を軸線方向に沿って変位させる際の応答性をより一層向上させる。
【解決手段】燃料電池用電磁遮断弁１０は、ガイドボディ２２の内部にソレノイド部２８の励磁作用下に軸線方向に沿って変位自在な可動部材２０が設けられ、前記可動部材２０の変位作用下にパイロット弁座部１２８よりパイロット弁部１３２が離間し、連通室３６内の流体がパイロット通路１３８を通じて導出ポート１４へと流通する。そして、ダイヤフラム６０によって分割された第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとの間の圧力差によって弁体３４の主弁部１３４がバルブボディ１６の弁座部３２より離間して弁開状態となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、燃料電池システムにおいて、ソレノイド部の励磁作用下に連通室の内部を流通する反応ガス（水素）の連通状態を切り換える燃料電池用電磁遮断弁に関する。

本出願人は、流体通路に接続され、前記流体通路を流通する燃料ガス等の流体の連通状態をソレノイドの励磁作用下に切り換える遮断弁を含む燃料電池用レギュレータユニットを提案している（特許文献１参照）。

この遮断弁は、ハウジングに固定鉄心が固定されると共に、前記固定鉄心と同軸にソレノイド部の励磁作用下に固定鉄心側に向かって変位するプランジャが設けられている。プランジャの一端部には弁体が連結され、前記弁体がばね部材の弾発力によってボディの弁座に着座することにより弁閉状態となる。前記弁体は、ボディの第１弁座に着座可能な第１弁と、前記プランジャの下端部に変位自在に保持される第２弁とを備え、前記第２弁が略Ｃ字状のクリップを介してプランジャに対して加締められることにより、前記弁体がプランジャの下端部に保持されている。

そして、最初に、第２弁がプランジャの内部に設けられた第２弁座より離間することにより、前記第２弁の内部を通じて流体がポートへと導出されて前記第２弁の配設される弁室内の圧力が低下することにより、前記第１弁が第１弁座より離間してさらに大流量の流体が弁座を介してポートへと導出される。

特開２００４−１８５８３１号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、弁体を変位させる際の応答性を向上させることが可能な燃料電池用電磁弁を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、燃料電池における反応ガスの供給を遮断する燃料電池用電磁遮断弁において、
前記反応ガスが導入される導入ポートと、前記導入ポートから導入された前記反応ガスが排出される導出ポートと、前記導入及び導出ポートと連通する連通室を有するバルブボディと、
前記バルブボディに連結されるハウジングの内部に設けられ、電流により励磁作用を伴うソレノイド部と、
前記ソレノイド部の内部に設けられる固定部材と対向するように設けられ、前記ソレノイド部の励磁作用下に軸線方向に沿って変位する可動部材と、
前記連通室の内部に設けられ、前記弁体に係着されて該弁体の変位動作に伴って撓曲すると共に、前記連通室を分割する可撓性部材と、
前記可動部材に装着される第１弁座部に対して着座・離間自在な第１弁部と、前記バルブボディに形成される第２弁座部に対して着座・離間自在な第２弁部と、前記第２弁部より前記第２弁座部側に形成され、前記バルブボディに対して軸線方向に沿って変位自在に案内されるガイド部とを有する弁体と、
前記バルブボディに形成され、前記可撓性部材によって分割された一方の連通室と他方の連通室とを連通する連通路と、
を備え、
前記第１弁部は、前記可撓性部材に対して前記可動部材側に配置され、前記第２弁部が、前記可撓性部材に隣接した前記バルブボディ側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、弁体における第１弁部を可撓性部材より可動部材側に配置し、第２弁部を、前記可撓性部材のバルブボディ側に隣接して配置すると共に、前記第２弁部に対して第２弁座部側に形成され、バルブボディに対して変位自在に案内されるガイド部を設けている。そして、第２弁部に隣接し、弁体に係着された可撓性部材を介して一方の連通室に導入される反応ガスの圧力と、他方の連通室に導入される反応ガスの圧力との間の圧力差で弁体を変位させている。

従って、燃料電池用電磁弁が接続される流体通路における上流側及び下流側の圧力の影響を受けることなく、前記圧力差によって弁体を確実且つ迅速に変位させることが可能となり、従来の遮断弁と比較して前記弁体を第１及び第２弁座部に着座・離脱させる際の応答性を向上させることができる。

また、弁体のガイド部が、バルブボディに対して軸線方向に沿って変位自在に案内されているため、前記弁体の傾き（倒れ）や半径方向へずれを防止することができ、前記弁体が第１及び第２弁座部に着座する際の着座性を一層良好とすることができる。

さらに、第２弁部とバルブボディとの間に、第２弁部を第２弁座部より離間させる方向に付勢する第１弾性部材を介装し、前記第１弾性部材を、前記バルブボディにおける導出ポート近傍に配設するとよい。これにより、連通室の内部に弾性部材を設ける構成と比較して前記連通室を小型化することができると共に、前記第１弾性部材の弾発力が、弁体を可動部材側に押圧する方向に付勢されているため、前記弁体を可動部材の変位に追従させることができる。それに伴って、弁体が軸線方向に沿って変位する際の応答性を向上させることができる。

さらにまた、バルブボディに、ガイド部を軸線方向に沿って変位自在に保持する円筒状のガイド部材を設けることにより、前記ガイド部をガイド部材によって確実に軸線方向に沿って変位させることが可能となるため、弁体の第１及び第２弁座部に対する着座性をより一層向上させることができる。

また、ガイド部材を、フッ素樹脂から形成し、バルブボディに対して嵌入させることにより、弁体のガイド部を前記ガイド部材に沿って変位させる際の摺動性を向上させることができる。

さらに、ガイド部材は、第２弁部と対向する端面をバルブボディに設けられた係止部材によって軸線方向に係止し、前記係止部材には前記第２弁部との間に前記第１弾性部材を介装するとよい。これにより、フッ素樹脂から形成されたガイド部材が、係止部材によって軸線方向に係止されるため、前記ガイド部材がバルブボディに対して脱抜することを防止できると共に、前記係止部材によって第１弾性部材の端部を保持することができる。また、前記第１弾性部材の弾発力によって前記係止部材をバルブボディに対して好適に保持することができる。

さらにまた、ガイド部材を、樹脂製材料から形成し、第２弁部と対向する端部に半径外方向に拡径した鍔部を形成することにより、前記ガイド部材をバルブボディに対して軽圧入又は嵌入し、前記鍔部でばね部材を保持することにより、前記ガイド部材が鍔部を介してばね部材の弾発力でバルブボディに対して保持される。そのため、従来のガイド部材を保持するための係止部材が不要となるため、部品点数を削減してコストを低減することができると共に、それに伴って、組み付け作業性を向上させることが可能となる。

またさらに、連通路に、該連通路を流通する反応ガスの流量を絞る絞り部を備えることにより、可撓性部材によって分割された一方の連通室から他方の連通室へと流通する反応ガスの流量を抑制して前記連通室間に圧力差を容易に生じさせることができる。そのため、この連通室間の圧力差によって前記弁体を第１及び第２弁座部に着座・離脱させる際の応答性を向上させることができる。

また、絞り部を、バルブボディにおける導入ポートと離間した位置に設けることにより、前記導入ポートから導入される反応ガスの流速に起因して該反応ガスの流量が不安定となることがなく、連通路及び絞り部を通じて連通室の内部に反応ガスを所望の流量で安定して供給することができると共に、前記連通室内の反応ガスの圧力を安定させることができる。

さらに、導入ポートの内部に、反応ガスに含有される塵埃を除去する網目状の除去部材を設け、前記除去部材の網目の開口径を、前記絞り部の通路径より小さく設定するとよい。これにより、除去部材を通じて絞り部の通路径より大きな塵埃等がバルブボディの内部へと進入することがないため、前記絞り部が前記塵埃等によって目詰まりすることがない。そのため、導入ポートから導入された反応ガスを絞り部を通じて連通室の内部へと確実且つ安定して流通させることができる。

さらにまた、第１弁部に、導出ポートと連通する通路を形成し、前記通路の通路径を、絞り部の通路径より大きく設定するとよい。これにより、一方の連通室から絞り部を通じて他方の連通室へと流通される流量に対して、前記第１弁部に形成された通路を通じて前記他方の連通室から導出ポートへと導出される流量を大きくすることができる。そのため、他方の連通室の圧力を好適に低下させ、前記他方の連通室と一方の連通室との間に生じる圧力差を大きくすることができる。

またさらに、可撓性部材は、該可撓性部材の周縁部をバルブボディを構成する第１ボディ部と第２ボディ部との間に挟持し、前記第１ボディ部と第２ボディ部の間に、前記周縁部が挟持される部位より半径外方向にシール部材を設けるとよい。これにより、前記可撓性部材の周縁部に加え、前記シール部材によって連通室の気密が確実に保持されるため、前記第１ボディ部と第２ボディ部との間からの反応ガスの漏出を確実に阻止することができる。

また、バルブボディに、可撓性部材の周縁部が挟持される部位とシール部材との間に連通路を形成することにより、前記可撓性部材の周縁部とシール部材とによって前記連通路を流通する反応ガスが漏出することが防止される。

さらに、可動部材には、固定部材との間に弾性材料からなる第３弾性部材を設けるとよい。これにより、前記可動部材の変位作用下に該可動部材と固定部材とが接触した場合においても、第３弾性部材によって接触時における衝撃が緩衝されると共に、前記接触によって生じる接触音の発生を低減することができる。

さらにまた、第１弁部が着座する第１弁座部を、弾性材料より形成することにより、前記第１弁部が前記第１弁座部に着座した際に発生する接触音を低減することができる。

またさらに、第２弁部には、第２弁座部に着座する一端面側に弾性材料からなる第４弾性部材を設けることにより、前記第２弁部が前記第２弁座部に対して着座した際に該第２弁座部を好適に閉塞することができると共に、着座時における接触音を低減することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、第２弁部に隣接し、弁体に係着された可撓性部材を介して一方の連通室に導入される反応ガスの圧力と、他方の連通室に導入される反応ガスの圧力との間の圧力差で弁体を変位させることにより、燃料電池用電磁弁が接続される流体通路における上流側及び下流側の圧力の影響を受けることがない。そのため、前記弁体を確実且つ迅速に変位させることができ、従来の遮断弁と比較して前記弁体を弁開・弁閉させる際の応答性を向上させることができる。

また、弁体にガイド部を設けてバルブボディに対して軸線方向に沿って変位自在に案内させることにより、前記弁体の傾きや半径方向へずれを防止することができ、前記弁体が第１及び第２弁座部に着座する際の着座性を一層良好とすることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁遮断弁１０（以下、単に遮断弁１０という）が含まれる燃料電池システム２００の構成図である。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。

図１に示すように、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、燃料として、例えば、水素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。なお、本実施の形態で用いられる反応ガスは、水素、エアー、余剰水素を含むものとする。

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。

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。

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、放熱部２２０、カソード加湿部２２２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。

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、圧力制御部２２４、エゼクタ２２６、アノード加湿部２２８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。

酸化剤供給部２０４は、例えば、図示しないコンプレッサ（圧縮機）及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。

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に導入されると共に、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。

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。

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側から他方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。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が接続されている。

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される水素が貯蔵される。

圧力制御部２２４は、例えば、空気式の比例圧力制御弁からなり、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２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。

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で混合された燃料及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。

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。

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側から他方側へ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。

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）等が車両の外部に排出される。

次に、燃料電池システム２００における燃料供給部２１２と圧力制御部２２４との間に設けられた本実施の形態に係る燃料電池用電磁遮断弁１０を図２〜図６に示す。

この燃料電池用電磁遮断弁１０（以下、単に遮断弁１０という）は、図２及び図３に示されるように、導入ポート１２及び導出ポート１４を通じて供給水素（以下、単に流体という）が導入・導出されるバルブボディ（第１ボディ部）１６と、前記バルブボディ１６の上部に連結されるサブボディ（第２ボディ部）１８と、前記サブボディ１８の上部に設けられ、その内部に可動部材２０が軸線方向に沿って変位自在に設けられるガイドボディ２２と、前記ガイドボディ２２の上部にエンドプレート２４を介して連結されるハウジング２６と、前記ハウジング２６の内部に配設されるソレノイド部２８と、前記ハウジング２６の外部を覆うように装着されるカバー部材３０と、前記バルブボディ１６の弁座部（第２弁座部）３２に着座・離間することにより、流体の流通状態を切り換える弁体３４とからなる。

バルブボディ１６は金属製材料（例えば、アルミニウム）から形成され、その一側面には開口した導入ポート１２が形成され、前記一側面と反対側となる他側面には導出ポート１４が開口して形成されている。また、バルブボディの内部には、サブボディ１８との間に跨るように連通室３６が形成され、前記連通室３６には弁体３４が軸線方向に沿って変位自在に設けられている。この連通室３６と導入ポート１２との間には第１通路３８が形成され、前記連通室３６と導出ポート１４との間には同様に第２通路４０が形成されている。そして、連通室３６の内部には、弁体３４側に向かって環状に突出し、前記弁体３４が着座する弁座部３２が形成され、前記弁座部３２は第２通路４０と連通するように形成されている。

前記導入ポート１２の端部には、配管等に接続された継手部材（図示せず）が接続され、前記継手部材の内部に形成される通路を通じて導入ポート１２の内部と連通している。

また、第１通路３８は、導入ポート１２からバルブボディ１６の中央部に向かって略水平に延在した後、上方に向かって所定角度傾斜して延在することにより前記連通室３６の下部側に接続されている。前記第１通路３８の内部には、断面略Ｕ字状のフィルタ（除去部材）４２が一体的に装着されている。すなわち、導入ポート１２から導入される流体に塵埃等が含まれていた場合、網目状に形成されるフィルタ４２の有底部位を連通室３６側となるように装着することにより前記塵埃等が除去され、前記塵埃等が連通室３６の内部へと進入することを防止できる。

詳細には、網目状に形成されるフィルタ４２の網目の開口径を、サブボディ１８に形成されるオリフィス（絞り部）６６（後述する）の通路径より小さく設定する。これにより、オリフィス６６の通路径より大きな塵埃等が導入ポート１２からバルブボディ１６の内部へと進入することが阻止されるため、前記オリフィス６６が前記塵埃等によって目詰まりすることがない。そのため、導入ポート１２から導入された流体をオリフィス６６を通じて連通室３６の内部へと確実且つ安定して流通させることができる。

第２通路４０は、弁座部３２よりバルブボディ１６の下方に向かって略鉛直方向に所定長さだけ延在した後、半径外方向に延在して導出ポート１４に連通している。この略鉛直方向に延在する第２通路４０の下部には、該第２通路４０の通路径より縮径した装着穴４４が下方に向かって形成され、前記装着穴４４にはフッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））から円筒状に形成されるガイド部材４６が軽圧入若しくは嵌入されている。

また、第２通路４０と装着穴４４との境界部位には、段部４８を介してリング状の平ワッシャ（係止部材）５０が装着され、前記平ワッシャ５０の孔部５２に前記ガイド部材４６の端部が係合されている。これにより、前記ガイド部材４６は、平ワッシャ５０によって軸線方向への変位が規制された状態となるため、前記ガイド部材４６が装着穴４４より脱抜することがない。すなわち、この平ワッシャ５０は、後述するバルブスプリング（第１弾性部材）１５８の受けと、前記ガイド部材４６の装着穴４４からの抜け止め機能とを兼ね備えている。

一方、バルブボディには、導出ポート１４の近傍に連通室３６と連通する第１連通路５４が形成されている。換言すると、第１連通路５４は、バルブボディ１６の導入ポート１２側に形成されることがない。この第１連通路５４は、連通室３６の内側面から若干だけ下方に傾斜するように延在した後、鉛直上方向に向かって延在して前記サブボディ１８の内部に貫通している。

また、バルブボディ１６のサブボディ１８と対向する端面には、環状溝を介してＯリング（シール部材）５６が装着され、前記Ｏリング５６によって前記バルブボディ１６とサブボディとを連結した際の連通室３６の気密が確実に保持される。

さらに、バルブボディ１６の端面には、前記環状溝より半径内方向に環状の凹部５８が形成されている。この凹部５８には、後述するダイヤフラム（可撓性部材）６０の周縁部６２が装着され、前記凹部５８とサブボディ１８の端面とによって挟持される。

このように、環状溝に設けられるＯリング５６を、ダイヤフラム６０の周縁部６２が挟持される凹部５８より半径外方向に配置することによって、前記ダイヤフラム６０の周縁部６２に加え、前記Ｏリング５６によって連通室３６の気密が確実に保持される。そのため、バルブボディ１６とサブボディとの間からの流体の漏出を阻止することができる。

詳細には、ダイヤフラム６０の周縁部６２は、凹部５８に対してその上面がバルブボディ１６の端面と略同一平面となるように装着されているため、前記周縁部６２とサブボディ１８の端面との当接のみではシール性が比較的小さいが、該周縁部６２より半径外方向にＯリング５６を設けることによりダブルシール構造として連通室３６の気密を確実に保持することが可能となる。

一方、第１連通路５４における略鉛直方向に延在する部位は、ダイヤフラム６０の周縁部６２が装着される凹部５８と前記Ｏリング５６との間となるように形成されている（図１参照）。これにより、前記第１連通路５４を流通する流体がバルブボディ１６とサブボディ１８との間を通じて漏出した際においても、前記凹部５８に装着された周縁部６２とＯリング５６とによって前記流体の外部への漏出を阻止することができる。

サブボディ１８は略円筒状に形成され、図示しない連結ボルトを介してバルブボディ１６の端面に一体的に連結されている。

また、サブボディ１８には、バルブボディ１６に形成される第１連通路５４の近傍に連通室３６の内部に開口して半径外方向に向かって延在する第２連通路６４が形成されている。前記第２連通路６４とサブボディ１８に形成される第１連通路５４との間には、前記第１及び第２連通路５４、６４より通路径が絞られたオリフィス６６が形成されている。すなわち、第１連通路５４と第２連通路６４とは、オリフィス６６を介して連通している。

また、オリフィス６６の通路径を変更することにより、該オリフィス６６を介して第１連通室３６ａから第２連通室３６ｂへと流通する流体の流量を高精度に制御することができる。

なお、この第１及び第２連通路５４、６４、オリフィス６６は、導入ポート１２の近傍となる位置から離れた位置に形成するとよい。さらには、前記導入ポート１２と最も離れた位置が好ましい。例えば、図３においては、バルブボディ１６及びサブボディ１８の内部において導出ポート１４（図２参照）の近傍となる位置に形成すると良好である。これにより、導入ポート１２から導入される流体の流速に起因して流量が不安定となることがなく、第１及び第２連通路５４、６４、オリフィス６６を通じて第２連通室３６ｂへと流体を所望の流量で安定して供給することができ、前記第２連通室３６ｂの圧力を安定させることができる。

ガイドボディ２２は、金属製材料（例えば、ステンレス鋼）から形成され、サブボディ１８の上部に一体的に連結されている。このガイドボディ２２は、該ガイドボディ２２の上部に軸線方向に沿って円筒状に延在し、後述するボビン７６の内部に挿入される円筒部６８と、前記円筒部６８の下部に半径外方向に拡径して形成され、前記サブボディ１８の端部に装着されるフランジ部７０と、前記フランジ部７０からサブボディ１８側に向かって円筒状に延在し、前記サブボディ１８の内部に挿入される挿入部７２とからなる。

円筒部６８は薄板円筒状に形成され、その内部には可動部材２０が軸線方向に沿って変位自在に支持される支持孔７４が形成されている。そして、前記円筒部６８が、後述するボビン７６の挿入孔及びエンドプレート２４の貫通孔８６（後述する）に当接するように挿入されると共に、前記円筒部６８の上端部が、例えば、レーザ溶接等によって固定部材１０４（後述する）に固定されている。

また、円筒部６８の外周面、前記円筒部６８が挿通されるハウジング２６の挿通孔８０及びエンドプレート２４の上面とによって囲繞される空間には、環状のシール部材８２が装着されている。すなわち、前記シール部材８２によってソレノイド部２８の内部の気密を保持している。

挿入部７２は、前記円筒部６８よりも若干拡径して形成され、前記挿入部７２は、サブボディ１８の挿入孔８４に挿入されて一体的に連結されている。その際、前記挿入部７２の外周面には、環状溝を介してＯリング５６が装着されているため、前記Ｏリング５６がサブボディ１８の内壁面に当接することにより、前記ガイドボディ２２と前記サブボディ１８との間の気密が保持される。

エンドプレート２４は、磁性体からなる金属製材料によって環状に形成され、ガイドボディ２２におけるフランジ部７０の上部に一体的に配設されている。そして、前記エンドプレート２４の略中央部には、軸線方向に沿って貫通した貫通孔８６が形成され、ガイドボディ２２の円筒部６８が挿通されている。

ハウジング２６は、樹脂製材料から一体成形によって形成され、エンドプレート２４の上部に連結されている。このハウジング２６の側面には、ソレノイド部２８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８８が設けられ、前記コネクタ部８８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９０が設けられている。そして、前記端子９０は、ハウジング２６の内部を介してソレノイド部２８のボビン７６へと接続されている。なお、端子９０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。

また、前記ハウジング２６の上面には、半径内方向に張り出した張出部９２が形成され、前記張出部９２の上面に形成された環状溝を介してＯリング５６が装着されている。そして、前記Ｏリング５６がハウジング２６と後述するカバー部材３０との間に挟持されることにより、ハウジング２６とカバー部材３０との間の気密が保持される。

カバー部材３０は、磁性体からなる金属製材料より断面略Ｕ字状に形成され、ハウジング２６及びエンドプレート２４を上部から囲繞するように装着されている。これにより、エンドプレート２４が、ガイド部材４６とハウジング２６との間から脱落することを防止できる。前記カバー部材３０の上部には、略中央部に孔部９６が形成され、前記孔部９６には固定部材１０４（後述する）の上面に設けられるねじ部９８が挿通されている。

ソレノイド部２８は、ハウジング２６の内部に囲繞されるように配設され、外周面にコイル１００が巻回されたボビン７６と、前記ボビン７６の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる可動部材２０と、前記ハウジング２６の上部にキャップナット１０２を介して一体的に連結され、可動部材２０と対向するように配設される固定部材１０４とからなる。

ボビン７６は、前記ハウジング２６の内周面に当接するように設けられ、その上端部及び下端部には半径外方向へと拡径した第１及び第２拡径部１０６、１０８がそれぞれ形成されている。そして、第１拡径部１０６と第２拡径部１０８との間にコイル１００が巻回された状態でハウジング２６に一体成形されている。

第１拡径部１０６は、ハウジング２６の張出部９２の下面側に当接するように設けられ、第２拡径部１０８の下面は、環状の溝部１１０を介してハウジング２６の凸部１１２と係合している。すなわち、ハウジング２６の内部には、コイル１００が巻回されたボビン７６が一体的に係合され、前記ボビン７６の全体が囲繞されている状態にある。

また、ボビン７６の内部には、磁性体からなる金属製材料によって円筒状に形成される固定部材１０４が挿入されると共に、前記固定部材１０４の下方には、ガイドボディ２２の円筒部６８を介して可動部材２０が挿入されている。

前記固定部材１０４の上部に形成されたねじ部９８が、カバー部材３０の孔部９６に挿通された後に、ワッシャ１１４が挿通されてキャップナット１０２が螺合されることにより、前記固定部材１０４がハウジング２６に一体的に連結される。

さらに、固定部材１０４の下面には、可動部材２０から離間する上方に向かって所定深さだけ窪んだ窪み部１１６が形成されている。

可動部材２０は、磁性体からなる金属製材料によって形成され、円筒部６８の内部に沿って変位自在に設けられる略円柱状の本体部１１８と、前記本体部１１８の固定部材１０４側に突出して形成される突部１２０とからなる。

本体部１１８の下端部には、半径外方向に突出したスプリング受部１２２が形成され、前記スプリング受部１２２とガイドボディ２２との間にリターンスプリング（第２弾性部材）１２４が介装されている。このリターンスプリング１２４の弾発力は、可動部材２０をバルブボディ１６の弁座部３２側に向かって変位させる方向（矢印Ｂ方向）に付勢されている。

また、前記弁座部３２と対向する本体部１１８の略中央部には、所定深さで窪んだ穴部１２６を介してゴム等の弾性材料からなるパイロット弁座部（第１弁座部）１２８が装着されている。なお、パイロット弁座部１２８は、可動部材２０の下端面より固定部材１０４側に所定深さだけ窪んだ位置に配設されている。このように、弾性材料から形成されるパイロット弁座部１２８は、パイロット弁部（第１弁部）１３２が着座した際にパイロットポート（通路）１４０を閉塞するシート機能と、金属製材料からなるパイロット弁部１３２が着座した際に接触音の発生を防止する消音機能とを兼ね備えている。

一方、可動部材２０の突部１２０は、本体部１１８よりも半径内方向に縮径して形成されると共に、前記可動部材２０が上方へ変位した際、固定部材１０４の窪み部１１６の内部に挿入される。前記突部１２０には、前記窪み部１１６と対向する端面に所定厚さの弾性部材（第３弾性部材）１３０が装着されている。前記弾性部材１３０は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成され、前記可動部材２０の変位作用下に突部１２０が窪み部１１６に挿入されて接触した際に、その衝撃を緩衝すると共に、接触によって生じる接触音の発生を防止することができる。

弁体３４は、例えば、ステンレス鋼等の金属製材料から略十字状に形成されている。この弁体３４は、可動部材２０側に形成され、該可動部材２０のパイロット弁座部１２８に着座するパイロット弁部１３２と、前記パイロット弁部１３２より半径外方向に拡径し、バルブボディ１６の弁座部３２に着座する主弁部（第１弁部）１３４と、前記バルブボディ１６の装着穴４４に装着されたガイド部材４６に変位自在にガイドされるガイドシャフト部（ガイド部）１３６とからなる。

前記弁体３４の内部には、軸線方向に沿って貫通したパイロット通路１３８が形成されると共に、パイロット弁部１３２には、前記パイロット通路１３８と連通し、該パイロット通路１３８より通路径が小さなパイロットポート１４０が形成されている。また、前記パイロットポート１４０の通路径は、サブボディ１８に形成されるオリフィス６６の通路径より大きく形成されている。

パイロット弁部１３２は、その軸線方向に沿った変位作用下に可動部材２０に装着されたパイロット弁座部１２８に対して着座・離間自在に設けられ、前記パイロット弁座部１２８に対向する上面が、パイロットポート１４０が開口した略中央部より半径外方向に向かって徐々に下方に傾斜している。

このパイロット弁部１３２と主弁部１３４との間には、その周面に沿ってねじ１４２が刻設され、樹脂製材料からなる薄膜状のダイヤフラム６０が挿通されている。そして、前記ダイヤフラム６０が主弁部１３４の上面に当接した状態でリテーナ１４４及びワッシャ１１４を介して固定ナット１４６を螺合することにより、前記ダイヤフラム６０が弁体３４に対して一体的に設けられる。

前記ダイヤフラム６０は、弁体３４に固定された略中央部より半径外方向に延在して撓曲自在なスカート部１４８が形成されると共に、前記スカート部１４８の周縁部６２が、バルブボディ１６の端面に形成された凹部５８に挿入され、前記バルブボディ１６とサブボディとによって挟持されている。これにより、バルブボディ１６及びサブボディ１８の内部に形成される連通室３６が、ダイヤフラム６０によってバルブボディ１６側に形成される第１連通室３６ａと、サブボディ１８側に形成される第２連通室３６ｂとに分割される。

また、リテーナ１４４は、金属製材料から薄板状に形成され、その周縁部はダイヤフラム６０から離間する方向に湾曲して形成されている。

主弁部１３４は、パイロット弁部１３２より半径外方向に拡径して形成され、バルブボディ１６における第１連通室３６ａの内部に配設される。なお、主弁部１３４の外周径は、バルブボディ１６に形成される弁座部３２の直径より大きく設定される。

また、主弁部１３４の下面となる着座面１５０には、該着座面１５０から所定深さだけ窪んだ環状の装着溝１５２を介してゴム等の弾性材料からなるシート部（第４弾性部材）１５４が設けられている。一方、主弁部１３４の上面には、装着溝１５２と連通した環状溝１５６を介して前記シート部１５４と連結された弾性材料が充填されている。

シート部１５４は、主弁部１３４が弁座部３２側（矢印Ｂ方向）に変位した際に、前記弁座部３２に当接する位置に装着されている。前記シート部１５４は、弾性材料を装着溝１５２に充填して固化させることにより形成されている。その際、例えば、装着溝１５２に弾性材料を充填することにより前記弾性材料が環状溝１５６にも充填されるため、シート部１５４を容易に一体成形して簡便かつ効率的に装着することができる。

このように弾性材料から形成されるシート部１５４は、主弁部１３４が弁座部３２に着座した際に弁座部３２を閉塞するシート機能と、金属製材料からなる弁座部３２に着座した際の接触音を防止する消音機能とを兼ね備えている。

一方、バルブボディ１６に装着された平ワッシャ５０と主弁部１３４との間には、バルブスプリング１５８が介装されている。このバルブスプリング１５８は、主弁部１３４側に係合される一端部側から平ワッシャ５０側に係合される他端部側に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成され、前記バルブスプリング１５８の弾発力は、主弁部１３４を含む弁体３４を弁座部３２より離間させる方向（矢印Ａ方向）に付勢している。

詳細には、バルブスプリング１５８の一端部が、主弁部１３４の着座面１５０とガイドシャフト部１３６とが接合された角部に係合され、他端部が平ワッシャ５０の上面とバルブボディ１６の段部４８の内壁面とからなる角部に係合されている。

このように、バルブスプリング１５８を、一端部となる主弁部１３４側が縮径するようにテーパ状に形成することにより、前記バルブスプリング１５８の弾発作用下に前記主弁部１３４が常に弁座部３２の中心（軸心）となるように半径方向に調整される。

また、バルブスプリング１５８をテーパ状に拡径させることにより、該バルブスプリング１５８と弁体３４のガイドシャフト部１３６とを半径方向に所定間隔離間させることができるため、前記ガイドシャフト部１３６が軸線方向に沿って変位する際のバルブスプリング１５８との接触を防止することが可能となる。

さらに、バルブスプリング１５８の弾発力によって平ワッシャ５０の外周部位をバルブボディ１６の段部４８へと押圧しているため、前記平ワッシャ５０が段部４８より脱落することがない。

ガイドシャフト部１３６は、主弁部１３４より下方に向かって所定長だけ延在し、その軸線方向に沿った略中央部には、該ガイドシャフト部１３６の内部に形成されるパイロット通路１３８と略直交する連通孔１６０が形成されている。前記連通孔１６０は、ガイドシャフト部１３６の外周面を貫通するように形成され、前記パイロット通路１３８と連通孔１６０と連通している。前記ガイドシャフト部１３６は、樹脂製材料からなるガイド部材４６のガイド孔１６２の内部に挿通されることにより軸線方向に沿って変位自在にガイドされる。

なお、図４に示されるように、バルブボディ１６に装着されるガイド部材４６及び平ワッシャ５０の代わりに、一端部側に半径外方向に突出した鍔部１６４を有する円筒状のガイド部材１６６を設けるようにしてもよい。このガイド部材１６６は樹脂製材料から形成され、金属製材料からなるバルブボディ１６の装着穴４４に対して軽圧入若しくは嵌入することが可能である。この際、鍔部１６４は、バルブボディ１６の装着穴４４に形成された段部４８に係合される。

これにより、鍔部１６４を介してガイド部材１６６でバルブスプリング１５８の他端部を保持することが可能となると共に、前記ガイド部材１６６をバルブスプリング１５８の弾発力によってバルブボディ１６の装着穴４４に保持することが可能となる。そのため、上述したガイド部材４６で必要とされていた平ワッシャ５０が不要となり、部品点数を削減してコストを低減することができると共に、それに伴って、組み付け作業性を向上させることが可能となる。また、ガイド部材４６を金属製材料から形成することにより（例えば、ＤＵブッシュ）、前記ガイド部材４６をバルブボディ１６に対して圧入することが可能となるため、前記ガイド部材４６が装着穴４４より脱抜することがない。このため、平ワッシャ５０及び鍔部１６４を設ける必要がなく、部品点数等の削減を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁遮断弁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。なお、図２及び図３は、ソレノイド部２８のコイル１００に電流が供給されていない非励磁状態にあり、弁体３４のパイロット弁部１３２がパイロット弁座部１２８に着座し、且つ、主弁部１３４が弁座部３２に着座して導入ポート１２と導出ポート１４との間の流体の流通を遮断しているオフ状態を示している。

先ず、このようなオフ状態において、導入ポート１２より流体を導入することにより、前記流体が第１通路３８を通じて第１連通室３６ａの内部に導入される。その際、前記流体が第１通路３８に装着されたフィルタ４２を通過することにより、前記流体に含有されている塵埃等がフィルタ４２によって確実に除去され、前記第１連通室３６ａの内部に塵埃等が進入することを防止できる。

また、第１連通室３６ａに導入された流体の一部が、第１連通路５４からオリフィス６６及び第２連通路６４を通じて第２連通室３６ｂへと導入される。すなわち、導入ポート１２よりバルブボディ１６へと導入された流体は、第１及び第２連通路５４、６４を介して第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとにそれぞれ供給されている。そのため、ダイヤフラム６０を介して第１連通室３６ａの圧力と第２連通室３６ｂの圧力とが略同等となる。換言すると、第１連通室３６ａ内の圧力と第２連通室３６ｂ内の圧力との間に圧力差が生じていない。

次に、図示しない電源よりコネクタ部８８の端子９０を介してコイル１００に通電することにより前記コイル１００が励磁され、該コイル１００の励磁作用下に磁束が前記コイル１００から可動部材２０の本体部１１８へと向かい、再びコイル１００へと復帰して周回するように発生する。

そして、図５に示されるように、可動部材２０が、コイル１００の励磁作用下にリターンスプリング１２４の弾発力に抗して固定部材１０４側（矢印Ａ方向）に向かって変位することにより、パイロット弁部１３２の端面に着座していたパイロット弁座部１２８が該パイロット弁部１３２より離間する。なお、この場合、弁体３４の主弁部１３４は、弁座部３２に着座している状態にある。

これにより、第２連通室３６ｂに導入されている流体が、パイロット弁部１３２のパイロットポート１４０及びパイロット通路１３８を通じて連通孔１６０から第２通路４０へと流通し、導出ポート１４から外部に排出される。この際、第２連通室３６ｂの圧力が、第１連通室３６ａの圧力に対して低下し、前記第２連通室３６ｂ内の圧力と前記第１連通室３６ａ内の圧力との間に圧力差が生じる。

詳細には、流体が第１連通路５４と第２連通路６４との間に設けられたオリフィス６６を介して第２連通室３６ｂへと導入される構成としているため、前記オリフィス６６の通路径より大きな通路径のパイロットポート１４０を通じて前記第２連通室３６ｂから導出される流体の流量は、前記オリフィス６６を介して前記第２連通室３６ｂに導入される流体の流量より大きくなる。すなわち、オリフィス６６を設けることにより第２連通室３６ｂ内の圧力が徐々に低下するように設定されている。

その結果、図６に示されるように、第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとの圧力差分によって生じる押圧力が、ダイヤフラム６０に対して下方から上方（矢印Ａ方向）に向かって付与されると共に、それに加えて、バルブスプリング１５８の弾発力が弁体３４に対して付与されることにより、前記弁体３４が可動部材２０側に向かって変位し、前記弁体３４における主弁部１３４の着座面１５０が弁座部３２より離間する。

これにより、主弁部１３４による第１連通室３６ａと導出ポート１４との連通遮断状態が解除され、導入ポート１２から第１連通室３６ａへと導入されていた流体が弁座部３２から第２通路４０を通じて導出ポート１４へと流通して外部へと排出される。

なお、この場合、リターンスプリング１２４の弾発力Ｐｒは、可動部材２０の自重Ｗに対して遮断弁１０が使用される環境で該遮断弁１０に生じる振動加速度Ｇの最大値Ｇｍａｘを積算した値（Ｗ×Ｇｍａｘ）は、ソレノイド部２８の電磁力によってキャンセル（相殺）され、第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとの圧力差に起因してダイヤフラム６０に付与される押圧力Ｐｄと、バルブスプリング１５８の弾発力Ｐｓとの合力が、主弁部１３４の振動加速度Ｇの最大値Ｇｍａｘと自重Ｗとを積算した値より大きくなるように設定されている（（Ｗ×Ｇｍａｘ）＜Ｐｄ＋Ｐｓ）。

これにより、主弁部１３４が弁座部３２より離間した際には、前記第１及び第２連通室３６ａ、３６ｂの圧力差によるダイヤフラム６０への押圧力Ｐｄと、バルブスプリング１５８の弾発力Ｐｓとの合力が打ち勝って弁開状態が好適に維持される。

また、反対に、前記主弁部１３４が弁座部３２に着座した際には、リターンスプリング１２４の弾発力Ｐｒが、前記第１及び第２連通室３６ａ、３６ｂの圧力差によるダイヤフラム６０への押圧力Ｐｄと、バルブスプリング１５８の弾発力Ｐｓとに打ち勝って弁閉状態が好適に維持される。さらに、それに可動部材２０と主弁部１３４の自重Ｗに対して遮断弁１０が使用される環境で該遮断弁１０に生じる振動加速度Ｇの最大値Ｇｍａｘを積算した値（Ｗ×Ｇｍａｘ）を加えることにより、前記遮断弁１０が振動加速度Ｇの最大値Ｇｍａｘで振動した際にも、弁体３４の弁開・弁閉状態が確実に維持されると共に、前記弁体３４を自在に変位させることが可能である。

また、このようなオン状態において、前記流体の流通を停止する場合には、図示しない電源よりコイル１００に通電されていた電流を停止することにより、前記コイル１００が非励磁状態となり、可動部材２０の本体部１１８に付勢されていた固定部材１０４側への変位力が滅勢する。そのため、可動部材２０がスプリングの弾発力によって弁座部３２側（矢印Ｂ方向）に押圧されることにより、該可動部材２０に設けられたパイロット弁座部１２８が弁体３４のパイロット弁部１３２に対して着座する。これにより、パイロット通路１３８を通じて第２連通室３６ｂから導出ポート１４へと導出されていた流体の流通が遮断され、それに伴って、第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとの間に生じていた圧力差がなくなる。その結果、弁体３４が主弁部１３４の着座面１５０を介してバルブボディ１６の弁座部３２に着座する。これにより、連通室３６と導出ポート１４との連通状態が遮断されたオフ状態となる。その結果、導入ポート１２から導入されていた流体の導出ポート１４からの導出が停止される。

以上のように、本実施の形態に係る遮断弁１０では、弁体３４における主弁部１３４とパイロット弁部１３２との間にダイヤフラム６０を装着し、前記ダイヤフラム６０の周縁部６２をバルブボディ１６とサブボディ１８との間に挟持することにより、前記バルブボディ１６及びサブボディ１８の内部に形成される連通室３６を、前記バルブボディ１６側の第１連通室３６ａと、サブボディ１８側の第２連通室３６ｂとに分割している。

そして、ソレノイド部２８の励磁作用下に可動部材２０が上方に変位した際、第１連通室３６ａに導入された流体が、第１及び第２連通路５４、６４を通じて第２連通室３６ｂへと流通するが、前記第２連通室３６ｂでは弁体３４のパイロット弁部１３２がパイロット弁座部１２８より離間しているため、前記流体がパイロット通路１３８を介して導出ポート１４へと導出される。その結果、第２連通室３６ｂの圧力が第１連通室３６ａの圧力に対して低下するため、ダイヤフラム６０に対して圧力差によって生じる上方に向かった押圧力が付与され、前記ダイヤフラム６０を介して弁体３４を弁座部３２より離間させることができる。

このように、遮断弁１０の内部に第１及び第２連通室３６ａ、３６ｂを設け、該第１及び第２連通室３６ａ、３６ｂにおいて流体の圧力差を生じさせることにより、例えば、遮断弁１０が接続される流体通路（図示せず）における上流側及び下流側の圧力の影響を受けることなく、前記第１連通室３６ａと第２連通室３６ｂとの間に生じる圧力差によって弁体３４を確実且つ迅速に変位させることが可能となる。そのため、従来の遮断弁と比較して前記弁体３４を弁座部３２に着座・離脱させる際の応答性を向上させることができる。

また、パイロット弁部１３２に形成されるパイロットポート１４０の通路径を、サブボディ１８に形成されるオリフィス６６の通路径より大きく設定することにより、第１連通室３６ａからオリフィス６６を通じて第２連通室３６ｂへと流通される流量に対して前記パイロットポート１４０からパイロット通路１３８を介して導出ポート１４へと流通する流量を大きくすることができる。そのため、第２連通室３６ｂの圧力を好適に低下させ、前記第２連通室３６ｂと第１連通室３６ａとの間に生じる圧力差を大きくすることが可能となる。

さらに、バルブスプリング１５８を、主弁部１３４の着座面１５０とバルブボディ１６に装着された平ワッシャ５０との間で導出ポート１４に臨むように設けることにより、連通室３６の内部にスプリングを設ける構成と比較して前記連通室３６を小型化することができる。また、前記バルブスプリング１５８の弾発力が、弁体３４を可動部材２０側に押圧する方向に付勢されているため、前記弁体３４を可動部材２０の変位に追従させることができる。その結果、連通室３６を小型化することにより、該連通室３６に対して流体を迅速に充填・排気することができるため、それに伴って、弁体３４が軸線方向に沿って変位する際の応答性を向上させることができる。

さらにまた、バルブボディ１６の装着穴４４に円筒状のガイド部材４６を設け、該ガイド部材４６のガイド孔１６２に弁体３４のガイドシャフト部１３６を挿通させている。そして、ガイドシャフト部１３６を介して前記弁体３４を軸線方向に沿って変位自在にガイドすることにより、前記弁体３４の主弁部１３４の傾き（倒れ）及び半径方向へずれを防止することができる。そのため、主弁部１３４が弁座部３２に着座する際のより一層の着座効果が得られると共に、パイロット弁部１３２がパイロット弁座部１２８に着座する際の着座効果がより一層得られる。

またさらに、ガイド部材４６を、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂から形成することにより、前記ガイド部材４６のガイド孔１６２に沿って弁体３４のガイドシャフト部１３６を変位自在にガイドする際の摺動性を向上させることができる。

また、ガイド部材４６の上端部には、バルブボディ１６に形成される段部４８を介して平ワッシャ５０が装着されているため、前記平ワッシャ５０によってバルブボディ１６の装着穴４４に軽圧入若しくは嵌入されるガイド部材４６が脱抜することを防止できる。

本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁遮断弁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。 本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁遮断弁の縦断面図である。 図２の燃料電池用電磁遮断弁の弁体近傍の拡大縦断面図である。 図３においてバルブボディの装着穴に鍔部を有するガイド部材を装着した状態を示す弁体近傍の拡大縦断面図である。 図３の燃料電池用電磁遮断弁において可動部材が上方に変位し、パイロット弁部がパイロット弁座部より離間した状態を示す拡大縦断面図である。 図５の燃料電池用電磁遮断弁において弁体が上方に変位し、該弁体の主弁部がバルブボディの弁座部より離間した状態を示す拡大縦断面図である。

符号の説明

１０…燃料電池用電磁遮断弁 １２…導入ポート
１４…導出ポート １６…バルブボディ
１８…サブボディ ２０…可動部材
２２…ガイドボディ ２４…エンドプレート
２６…ハウジング ２８…ソレノイド部
３０…カバー部材 ３２…弁座部
３４…弁体 ３６…連通室
３６ａ…第１連通室 ３６ｂ…第２連通室
４２…フィルタ ４６、１６６…ガイド部材
５０…平ワッシャ ５４…第１連通路
６０…ダイヤフラム ６４…第２連通路
６６…オリフィス ６８…円筒部
７６…ボビン ８８…コネクタ部
１００…コイル １０４…固定部材
１２２…スプリング受部 １２４…リターンスプリング
１２８…パイロット弁座部 １３０…弾性部材
１３２…パイロット弁部 １３４…主弁部
１３６…ガイドシャフト部 １３８…パイロット通路
１５０…着座面 １５８…バルブスプリング
１６０…連通孔 １６４…鍔部

Claims (15)

1. 燃料電池における反応ガスの供給を遮断する燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記反応ガスが導入される導入ポートと、前記導入ポートから導入された前記反応ガスが排出される導出ポートと、前記導入及び導出ポートと連通する連通室を有するバルブボディと、
   前記バルブボディに連結されるハウジングの内部に設けられ、電流により励磁作用を伴うソレノイド部と、
   前記ソレノイド部の内部に設けられる固定部材と対向するように設けられ、前記ソレノイド部の励磁作用下に軸線方向に沿って変位する可動部材と、
   前記連通室の内部に設けられ、弁体に係着されて該弁体の変位動作に伴って撓曲すると共に、前記連通室を分割する可撓性部材と、
   前記可動部材に装着される第１弁座部に対して着座・離間自在な第１弁部と、前記バルブボディに形成される第２弁座部に対して着座・離間自在な第２弁部と、前記第２弁部より前記第２弁座部側に形成され、前記バルブボディに対して軸線方向に沿って変位自在に案内されるガイド部とを有する弁体と、
   前記バルブボディに形成され、前記可撓性部材によって分割された一方の連通室と他方の連通室とを連通する連通路と、
   を備え、
   前記第１弁部は、前記可撓性部材に対して前記可動部材側に配置され、前記第２弁部が、前記可撓性部材に隣接した前記バルブボディ側に配置されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
2. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記第２弁部と前記バルブボディとの間には、前記第２弁部を第２弁座部より離間させる方向に付勢する第１弾性部材が介装され、前記第１弾性部材が、前記バルブボディにおける前記導出ポート近傍に配設されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
3. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記バルブボディには、前記ガイド部を軸線方向に沿って変位自在に保持する円筒状のガイド部材が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
4. 請求項３記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記ガイド部材は、フッ素樹脂から形成され、前記バルブボディに対して嵌入されていることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
5. 請求項３又は４記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記ガイド部材は、前記第２弁部と対向する端面が前記バルブボディに設けられた係止部材によって軸線方向に係止され、前記係止部材には前記第２弁部との間に前記第１弾性部材が介装されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
6. 請求項３記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記ガイド部材は、樹脂製材料から形成され、前記第２弁部と対向する端部に半径外方向に拡径した鍔部が形成されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
7. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記連通路には、該連通路を流通する反応ガスの流量を絞る絞り部を備えることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
8. 請求項７記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記絞り部は、前記バルブボディにおける前記導入ポートと離間した位置に設けられることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
9. 請求項８記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
   前記導入ポートの内部には、前記反応ガスに含有される塵埃を除去する網目状の除去部材が設けられ、前記除去部材の網目の開口径は、前記絞り部の通路径より小さく設定されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
10. 請求項７記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記第１弁部には、前記導出ポートと連通する通路が形成され、前記通路の通路径が、前記絞り部の通路径より大きく設定されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
11. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記可撓性部材は、該可撓性部材の周縁部が前記バルブボディを構成する第１ボディ部と第２ボディ部との間に挟持され、前記第１ボディ部と第２ボディ部の間には、前記周縁部が挟持される部位より半径外方向にシール部材が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
12. 請求項１１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記バルブボディには、前記可撓性部材の周縁部が挟持される部位と前記シール部材との間に前記連通路が形成されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
13. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記可動部材には、前記固定部材との間に弾性材料からなる第３弾性部材が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
14. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記第１弁部が着座する第１弁座部は、弾性材料より形成されることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。
15. 請求項１記載の燃料電池用電磁遮断弁において、
    前記第２弁部には、前記第２弁座部に着座する一端面側に弾性材料からなる第４弾性部材が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁遮断弁。

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