JP2014066340A - Solenoid valve for fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、燃料電池システムに用いられ、酸素及び水素ガスの流量を調整することが可能な燃料電池用電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve for a fuel cell that is used in, for example, a fuel cell system and can adjust the flow rates of oxygen and hydrogen gas.
本出願人は、燃料電池システムにおいて、アノード側に対する水素の供給量を制御することが可能な燃料電池用電磁弁を提案している(特許文献1参照)。 The present applicant has proposed a fuel cell solenoid valve capable of controlling the amount of hydrogen supplied to the anode side in a fuel cell system (see Patent Document 1).
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、弁体に対する負荷をさらに低減することで、該弁体をより一層円滑に開閉動作させることができると共に、ダイヤフラムの耐久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。 The present invention has been made in connection with the above proposal, and by further reducing the load on the valve body, the valve body can be opened and closed more smoothly, and the durability of the diaphragm is improved. An object of the present invention is to provide an electromagnetic valve for a fuel cell that can be made to operate.
前記の目的を達成するために、本発明は、燃料ガスが導入される導入通路と、前記燃料ガスの導出される導出通路と、前記導入通路と前記導出通路とを連通させる連通室とを有したボディと、前記ボディに連結され通電作用下に励磁するソレノイド部と、前記ソレノイド部の励磁作用下に軸方向に沿って変位する駆動部と、前記駆動部に連結され前記ボディの弁座部に対して着座・離間自在に設けられる弁体とを有する燃料電池用電磁弁において、
可撓性を有した弾性材料から形成され、前記弁体と前記駆動部との間に設けられ、該駆動部の変位作用下に撓曲すると共に、前記ソレノイド部と前記連通室とを隔離するダイヤフラムを備え、
前記弁体の受圧面積が、前記ダイヤフラムの受圧面積に対して大きく設定されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes an introduction passage through which fuel gas is introduced, a lead-out passage through which the fuel gas is led out, and a communication chamber that connects the introduction passage and the lead-out passage. A body that is coupled to the body and is excited under an energization action, a drive part that is displaced along an axial direction under the excitation action of the solenoid part, and a valve seat part of the body that is coupled to the drive part In a solenoid valve for a fuel cell having a valve body that can be freely seated and separated from the
It is formed from a flexible elastic material, is provided between the valve body and the drive unit, bends under the displacement action of the drive unit, and isolates the solenoid unit and the communication chamber. With a diaphragm,
The pressure receiving area of the valve body is set larger than the pressure receiving area of the diaphragm.
本発明によれば、燃料ガスの導入・導出される導入通路、導出通路を有したボディを含む燃料電池用電磁弁において、ソレノイド部の励磁作用下に変位する駆動部と弁体との間に、可撓性を有した弾性材料からなり、該駆動部の変位作用下に撓曲するダイヤフラムを設け、前記ダイヤフラムの受圧面積に対して前記弁体の受圧面積を大きく設定している。 According to the present invention, in an electromagnetic valve for a fuel cell including an introduction passage through which fuel gas is introduced and led out and a body having the lead-out passage, between the drive portion that is displaced under the excitation action of the solenoid portion and the valve body The diaphragm is made of an elastic material having flexibility and is bent under the displacement action of the driving portion, and the pressure receiving area of the valve body is set larger than the pressure receiving area of the diaphragm.
従って、導入通路を通じて連通室に燃料ガスが導入された際、ダイヤフラムに対して付与される燃料ガスによる押圧力を弁体に対する押圧力と比較して低減することができる。そのため、弁体に付与される押圧力がダイヤフラムに付与される押圧力より大きくなり、前記ダイヤフラムへの押圧力を相殺することができ、その結果、押圧力の差分のみが弁体へと付与されるため、該弁体に対して付与される押圧力が低減され、該弁体をより小さな駆動力で円滑に開閉動作させることができる。また、ダイヤフラムへの負荷が低減されることで耐久性の向上を図ることも可能となる。 Therefore, when the fuel gas is introduced into the communication chamber through the introduction passage, the pressing force by the fuel gas applied to the diaphragm can be reduced as compared with the pressing force to the valve body. Therefore, the pressing force applied to the valve body becomes larger than the pressing force applied to the diaphragm, and the pressing force applied to the diaphragm can be offset. As a result, only the difference in pressing force is applied to the valve body. Therefore, the pressing force applied to the valve body is reduced, and the valve body can be smoothly opened and closed with a smaller driving force. In addition, it is possible to improve durability by reducing the load on the diaphragm.
また、ボディとソレノイド部との間、弁体と駆動部との間に、ダイヤフラムを挟持する押え部をそれぞれ設け、前記押え部を前記弁体の変位方向に対して交差するように突出させて設けるとよい。これにより、燃料ガスの導入される連通室において、ダイヤフラムの受圧面積を押え部によって小さくすることができるため、該ダイヤフラムにかかる圧力を弁体と比較して低減することができる。 In addition, a pressing part for sandwiching the diaphragm is provided between the body and the solenoid part, and between the valve body and the driving part, and the pressing part protrudes so as to intersect the displacement direction of the valve body. It is good to provide. As a result, in the communication chamber into which the fuel gas is introduced, the pressure receiving area of the diaphragm can be reduced by the presser, so that the pressure applied to the diaphragm can be reduced compared to the valve body.
さらに、ダイヤフラムを、弁体の上方に設けることにより、連通室内において燃料ガス中に含まれた水分が前記ダイヤフラムに付着しにくく、該水分の付着に起因した前記ダイヤフラムの凍結を防止することができるため、前記水分の凍結によるダイヤフラムの動作不良が回避され、該ダイヤフラムを弁体と共に円滑に作動させることができる。 Furthermore, by providing the diaphragm above the valve body, moisture contained in the fuel gas in the communication chamber is difficult to adhere to the diaphragm, and freezing of the diaphragm due to the adhesion of the moisture can be prevented. Therefore, the malfunction of the diaphragm due to the freezing of the moisture can be avoided, and the diaphragm can be operated smoothly together with the valve body.
さらにまた、ボディとソレノイド部との間に設けられる一方の押え部には、下方に向かって徐々に該押え部に対向配置された部材から離間する方向に延在した傾斜部を備えるとよい。これにより、ボディとその内部に対向配置された部材との間隔を、該ボディを大型化させることなく拡大することが可能となり、しかも、燃料ガス中に含まれる水分が液適として付着した場合でも、前記傾斜部に沿って前記水分の自重で落下させることができるため、前記ボディと対向配置された部材との間に付着した水分がそのまま溜り、低温環境下で凍結してしまうことが防止される。 Furthermore, it is preferable that one pressing portion provided between the body and the solenoid portion includes an inclined portion that gradually extends downward in a direction away from a member disposed to face the pressing portion. This makes it possible to increase the distance between the body and the member opposed to the inside thereof without increasing the size of the body, and even when moisture contained in the fuel gas adheres as a liquid. Since the moisture can be dropped by the weight of the moisture along the inclined portion, the moisture adhering between the body and the member disposed opposite to the body is kept as it is and is prevented from freezing in a low temperature environment. The
またさらに、押え部における下端部の直径を、弁体の外周径より大きく設定することにより、前記押え部の傾斜部に沿って下方へと移動した水分が落下した際、前記弁体に付着してしまうことが回避され、前記水分が付着して凍結することに起因した寒冷地等の低温下における弁体の動作不良を防止することができる。 Furthermore, by setting the diameter of the lower end portion of the presser portion to be larger than the outer peripheral diameter of the valve body, when water that has moved downward along the inclined portion of the presser unit falls, it adheres to the valve body. It is possible to prevent the malfunction of the valve body under a low temperature such as in a cold region caused by the water adhering to the surface and freezing.
また、押え部の端部に、断面円弧状に形成された部位を有することにより、例えば、燃料ガス中に含まれる水分がボディに付着した場合でも、断面円弧状に形成された部位によって前記水分を好適に下方へと導くことができるため、前記水分が弁体とボディとの間に付着することが防止され、寒冷地等の低温下において該水分が凍結した場合に懸念される弁体の動作不良を確実に回避することができる。 In addition, by having the portion formed in the cross-section arc shape at the end portion of the presser portion, for example, even when the moisture contained in the fuel gas adheres to the body, the moisture is formed by the portion formed in the cross-section arc shape. Since the water is prevented from adhering between the valve body and the body, the valve body is of concern when the water freezes at a low temperature such as in a cold region. It is possible to reliably avoid malfunctions.
さらに、導入通路に、燃料ガスの流量を絞るための絞り部を設けることにより、導入通路から連通室へと供給される燃料ガスの流量を低減し、弁体及びダイヤフラムに付与される圧力を抑制することができるため、該ダイヤフラムの変形を抑制することで耐久性の向上を図ることができる。 Furthermore, by providing a throttle for reducing the flow rate of the fuel gas in the introduction passage, the flow rate of the fuel gas supplied from the introduction passage to the communication chamber is reduced, and the pressure applied to the valve body and the diaphragm is suppressed. Therefore, durability can be improved by suppressing deformation of the diaphragm.
さらにまた、押え部には、弁体の変位方向に突出し、ダイヤフラムの変形を抑制する凸部を設けることにより、前記弁体の変位に伴って前記ダイヤフラムが変形する際、前記ダイヤフラムが前記凸部に接触することで支持され、その変形が抑制されるため、前記凸部が設けられていない場合と比較し、前記ダイヤフラムに負荷が低減され耐久性の向上を図ることが可能となる。 Furthermore, the presser portion is provided with a convex portion that protrudes in the displacement direction of the valve body and suppresses deformation of the diaphragm, so that when the diaphragm is deformed along with the displacement of the valve body, the diaphragm is Since the deformation is suppressed by contacting the diaphragm, the load on the diaphragm is reduced and the durability can be improved as compared with the case where the convex portion is not provided.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、ソレノイド部の励磁作用下に変位する駆動部と弁体との間に、可撓性を有した弾性材料からなり、該駆動部の変位作用下に撓曲するダイヤフラムを設け、前記ダイヤフラムの受圧面積に対して前記弁体の受圧面積を大きく設定することにより、導入通路を通じて連通室に燃料ガスが導入された際、ダイヤフラムに対して付与される燃料ガスによる押圧力を弁体と比較して低減することができる。そのため、弁体に付与される押圧力がダイヤフラムに付与される押圧力より大きくなり、前記ダイヤフラムへの押圧力を相殺することができ、その結果、押圧力の差分のみが弁体へと付与されるため、該弁体に対して付与される押圧力が低減され、該弁体をより小さな駆動力で円滑に開閉動作させることが可能となる。また、ダイヤフラムへの負荷が低減されることで耐久性の向上を図ることも可能となる。 That is, a diaphragm that is made of a flexible elastic material and is bent under the displacement action of the drive section is provided between the drive section that is displaced under the excitation action of the solenoid section and the valve body. By setting the pressure receiving area of the valve body larger than the pressure receiving area, the fuel gas pressure applied to the diaphragm when the fuel gas is introduced into the communication chamber through the introduction passage is compared with the valve body. Can be reduced. Therefore, the pressing force applied to the valve body becomes larger than the pressing force applied to the diaphragm, and the pressing force applied to the diaphragm can be offset. As a result, only the difference in pressing force is applied to the valve body. Therefore, the pressing force applied to the valve body is reduced, and the valve body can be smoothly opened and closed with a smaller driving force. In addition, it is possible to improve durability by reducing the load on the diaphragm.
本発明に係る燃料電池用電磁弁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。図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁弁を示す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a fuel cell solenoid valve according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1,
この燃料電池用電磁弁10は、燃料電池に用いられ、図示しない圧力制御部から供給された燃料ガス(水素)の流量を調整可能に設けられ、図1及び図2に示されるように、前記燃料ガスの流通する流路を有したバルブボディ(ボディ)12と、前記バルブボディ12の端部に連結されるソレノイド部14と、前記ソレノイド部14の励磁作用下に軸方向(矢印A、B方向)に移動する弁体16を有した弁機構部18とを含む。
This fuel
バルブボディ12は、例えば、金属製材料から形成され、燃料ガスの供給される導入ポート(導入通路)20、前記燃料ガスの排出される導出ポート(導出通路)26を有した第1ボディ22と、該第1ボディ22に対して連結される円筒状の第2ボディ28とを備える。
The
第1ボディ22では、側方に向かって開口された導入ポート20が中央部に形成された連通室32と連通している。導入ポート20には、連通室32への燃料ガスの流量を絞る絞り部34が設けられる。絞り部34は、導入ポート20を閉塞するプラグ状に形成され、その中心部には導入ポート20の通路径に対して縮径した絞り通路38が形成される。そして、導入ポート20へ供給された燃料ガスが絞り部34の絞り通路38によって絞られて下流側へと流通する。連通室32の底面には、弁機構部18の弁体16が着座する弁座部50が形成される。
In the
また、第1ボディ22の下部には、略中央部から下方に向かって突出した導出ポート26が形成され、その上部が連通室32と連通している。
In addition, an
一方、第1ボディ22の上部には、半径内方向に突出した押え部40が形成され、該押え部40は、連通室32に臨む内周面が下方に向かって徐々に拡径する傾斜面42を有し、前記押え部40の上面と傾斜面42との接合部位には、所定半径で断面円弧状に形成された湾曲部44が形成される。そして、第1ボディ22の上面には、湾曲部44の外周側に環状に窪んだ第1環状溝46が形成され、後述するダイヤフラム92の外縁部108が装着される。
On the other hand, a
第2ボディ28は、その内部に鉛直方向に沿って貫通した収納室52を有し、該収納室52には後述する弁機構部18が設けられている。
The
ソレノイド部14は、バルブボディ12の上部に設けられ、有底筒状のハウジング54と、前記ハウジング54の軸線上に変位自在に設けられる可動鉄心60とを有し、前記ハウジング54の内部には前記可動鉄心60の外周側となる位置にコイル56が巻回されている。
The
ハウジング54は、例えば、金属製材料から断面U字状に形成され、バルブボディ12側(矢印B方向)に向かって開口した状態で配置される。このハウジング54の略中央部には、後述する可動鉄心60が挿入される固定鉄心部64が形成され、該固定鉄心部64の外周側にはコイル56が設けられると共に、前記ハウジング54の側部には該コイル56に対して電気的に接続されるコネクタ部66が設けられる。そして、コネクタ部66に図示しないコネクタが接続された状態で、電源から電力がコイル56へと供給される。
The
可動鉄心60は、例えば、磁性材料から円柱状に形成され、ハウジング54の内部を軸方向に沿って変位自在に設けられる。そして、可動鉄心60は、固定鉄心部64の内周面に摺接することにより、軸方向(矢印A、B方向)に沿って案内される。
The
弁機構部18は、可動鉄心60の下部に連結される弁体16と、該可動鉄心60と前記弁体16との間に挟持されるスペーサ88と、前記スペーサ88とハウジング54との間に介装されるスプリング90と、前記弁体16とバルブボディ12との間に設けられるダイヤフラム92とを含む。
The
弁体16は、断面略T字状に形成され、可動鉄心60の下部に形成されたねじ孔94に螺合される軸部96と、該軸部96の下端部に形成される円盤状の弁部98とを備え、前記弁部98の下端面には環状のシート部材100が装着される。弁部98は、軸部96に対して半径外方向に拡径して形成され、弁座部50に臨む端面にシート部材100が装着される。このシート部材100は、例えば、ゴム等の弾性材料からなり、弁座部50に着座する部位が弁部98から離間する方向(矢印B方向)に突出している。
The
また、弁部98の直径D1は、図2に示されるように、第1ボディ22における押え部40の最大直径D2(傾斜面42の下端径)に対して小さく設定される(D1<D2)。
Moreover, the diameter D1 of the
スペーサ88は、その中心部に弁体16の軸部96が挿通され、該軸部96を可動鉄心60に対して螺合することで、前記弁体16の弁部98と前記可動鉄心60との間に保持される。
The
スプリング90は、例えば、螺旋状に巻回されたコイルスプリングからなり、スペーサ88のフランジ部102とハウジング54の下端面との間に介装される。そして、スプリング90の弾発力によってスペーサ88及び該スペーサ88に当接した弁体16が下方(矢印B方向)へと付勢される。
The
ダイヤフラム92は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成され、内周側に形成される環状の内縁部104と、該内縁部104の外周側に形成される薄膜状のスカート部106と、前記スカート部106の外周側に形成される環状の外縁部108とを含む。
The
そして、内縁部104が、弁体16の弁部98上面に形成された第2環状溝110に装着され、前記弁体16とスペーサ88との間に挟持されると共に、外縁部108が第1ボディ22に形成された第1環状溝46に装着され、第2ボディ28と前記第1ボディ22の押え部40との間に挟持される。これにより、ダイヤフラム92は、内縁部104が弁体16と共に変位自在に設けられ、外縁部108がバルブボディ12に固定された状態でスカート部106が撓曲自在に設けられることで、連通室32と第2ボディ28の収納室52との連通、すなわち、バルブボディ12とソレノイド部14との間の連通が遮断される。
The
また、図2に示されるように、ダイヤフラム92の受圧面積S1は、弁体16の受圧面積S2以下となるように設定される(S1<S2)。すなわち、弁部98の受圧面積S2が、前記ダイヤフラム92の受圧面積S1以上となるように設定されている。ここでいう受圧面積S1とは、ダイヤフラム92においてスカート部106の最も高い位置となる頂部の内側となる面積を示し、受圧面積S2とは、弁座部50に着座するシート部材100の頂部の内側となる面積を示す。
Further, as shown in FIG. 2, the pressure receiving area S1 of the
本発明の実施の形態に係る燃料電池用電磁弁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1は、コイル56に対して通電がなされていない非励磁状態にあり、可動鉄心60がスプリング90の弾発力によって弁座部50側(矢印B方向)へと変位し、弁体16のシート部材100が前記弁座部50に着座して導入ポート20と導出ポート26との連通が遮断された弁閉状態を示している。
The fuel
このような弁閉状態において、図示しない電源を付勢してコイル56に通電することにより該コイル56が励磁され、その励磁作用下によって可動鉄心60が固定鉄心部64側へと吸引される。
In such a valve closed state, a power source (not shown) is energized to energize the
そして、可動鉄心60は、上方(矢印A方向)へと変位し、それに伴って、前記可動鉄心60に連結された弁体16が上昇して弁座部50から離間した弁開状態となる。これにより、連通室32を介して導入ポート20と導出ポート26とが連通し、導入ポート20に供給されている燃料ガスが、絞り部34の絞り通路38を通過した後、前記連通室32を通じて導出ポート26へと流通することで、該導出ポート26から下流側に接続された他の装置へと供給される。
Then, the
この際、燃料ガスは、絞り通路38を通過することで導入ポート20から連通室32へと流通する際の圧力が減少するため、前記連通室32に臨むように設けられたダイヤフラム92に対する圧力負荷が低減される。
At this time, since the pressure when the fuel gas flows from the
一方、コイル56に対する通電を停止し、前記コイル56を含むソレノイド部14を非励磁状態とすることにより、可動鉄心60に対する吸引力が滅勢され、該可動鉄心60がスプリング90の弾発力によって弁座部50側(矢印A方向)へと押圧される。そして、可動鉄心60と共に弁体16が下降することで、該弁体16のシート部材100が弁座部50に対して着座し、導入ポート20と導出ポート26との連通が遮断された弁閉状態となる(図1参照)。
On the other hand, the energization of the
また、燃料ガス中に含まれている水分が、例えば、連通室32においてバルブボディ12等に付着した際、押え部40の端部に湾曲部44が設けられているため、前記水分が自重によって前記湾曲部44を伝って傾斜面42側へと移動させることで落下させ排除することができる。そのため、バルブボディ12と弁体16との間に水滴が付着し、例えば、寒冷地等の低温状況下において凍結してしまうことが阻止され、該凍結に起因した弁体16の動作不良を確実に回避できる。
Further, when the moisture contained in the fuel gas adheres to the
さらに、弁体16における弁部98の直径D1が、第1ボディ22における押え部40の最大直径D2(傾斜面42の下端径)に対して小さく設定されているため、前記押え部40の傾斜面42に沿って下方へと落下した水分が前記弁部98に対して付着することを防止できるため、前記弁部98に水分が付着して低温下で凍結してしまうことを防止できる。
Furthermore, since the diameter D1 of the
以上のように、本実施の形態では、弁機構部18を構成する弁部98の上方にダイヤフラム92を配置し、第1ボディ22の軸方向(矢印A、B方向)に対して直交方向に突出した押え部40でダイヤフラム92の外周側を保持することにより、前記弁部98の受圧面積S2に対して前記ダイヤフラム92の受圧面積S1を小さくすることができるため、連通室32に供給された燃料ガスからダイヤフラム92へ付与される圧力(押圧力)を弁部98へ付与される圧力(押圧力)に対して低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
その結果、燃料ガスによる押圧力が弁体16を弁座部50に着座させる方向(矢印B方向)に付与されるため、該弁体16を着座させるためのスプリング90の弾発力を小さく設定することが可能となり、それに伴って、前記弾発力に抗して弁体16を上昇させる際のソレノイド部14の駆動力を抑制することができる。そのため、燃料電池用電磁弁10における駆動力を抑制することができ、より小さな駆動力で弁体16を円滑に開動作させることができる。
As a result, the pressing force by the fuel gas is applied in the direction in which the
また、連通室32に導入される燃料ガスは、弁部98を下方(矢印B方向)へ押圧し、ダイヤフラム92を上方(矢印A方向)へと押圧するが、前記弁部98の受圧面積S2が前記ダイヤフラム92の受圧面積S1より大きく設定されているため、前記弁部98に付与される押圧力が前記ダイヤフラム92に付与される押圧力より大きくなり、前記ダイヤフラム92への押圧力を相殺することができる。その結果、押圧力の差分のみが弁体16へと付与されることとなり、該弁体16に対して付与される押圧力が低減され、該弁体16をより小さな駆動力で円滑に開動作させることができる。
The fuel gas introduced into the
さらに、ダイヤフラム92を弁部98の上方(矢印A方向)に配置することにより、連通室32内における水分が前記ダイヤフラム92に付着しにくく、寒冷地等の低温環境下で該水分の付着に起因した前記ダイヤフラム92の凍結を防止することができる。その結果、水分の凍結によるダイヤフラム92の動作不良が回避され、該ダイヤフラム92を弁体16と共に円滑に作動させることができる。
Further, by disposing the
さらにまた、第1ボディ22の押え部40は、その内周面が下方(矢印B方向)に向かうにつれて徐々に拡径する傾斜面42で形成されているため、前記第1ボディ22とその内部に配置される弁体16との間隔を該第1ボディ22を大型化することなく拡大することが可能となり、しかも、前記傾斜面42に沿って水分を自重で落下させることができるため、前記弁体16と前記第1ボディ22との間に付着した水分が寒冷地等の低温環境下で凍結してしまうことが防止され、前記弁体16の動作不良を確実に防止することが可能となる。
Furthermore, the
またさらに、押え部40の最大直径D2、すなわち、傾斜面42の下端径を弁部98の直径D1より大きく設定することで、前記傾斜面42に沿って下方(矢印B方向)へと移動した水分が落下した際、弁部98に付着してしまうことが回避され、前記水分の付着に起因した寒冷地等の低温環境下での凍結を防止することができる。
Furthermore, the maximum diameter D2 of the
また、押え部40の内周側に、断面円弧状の湾曲部44を形成することにより、前記第1ボディ22に付着した水分が前記湾曲部44によって傾斜面42へ好適に導くことができるため、前記水分が弁体16の弁部98に付着することが防止され、該水分が弁部98と第1ボディ22との間にわたって付着して寒冷地等の低温環境下で凍結してしまうことを防止できる。
In addition, by forming the
さらに、導入ポート20に絞り部34を設けることにより、連通室32へと供給される燃料ガスの圧力を低減し、それに伴って、弁体16及びダイヤフラム92に付与される圧力を抑制することができるため、該ダイヤフラム92の変形を抑制することで耐久性の向上を図ることができると共に、前記弁体16に対する押圧力が低減され、該弁体16をより一層小さな駆動力で円滑に開動作させることができる。
Furthermore, by providing the
また、第1ボディ22における押え部40は、上述したように内周面が下方(矢印B方向)に向かって徐々に拡径する傾斜面42を有する場合に限定されるものではなく、例えば、図4に示される第1ボディ120の押え部122のように、その上面が上方(矢印A方向)に向かって断面円弧状に膨出した環状の凸部124を有し、前記凸部124がダイヤフラム92のスカート部106に臨むように配置するようにしてもよい。凸部124は、スカート部106の湾曲形状に応じた形状で形成される。
Further, the
そして、ソレノイド部14の励磁作用下に弁体16が上昇する際、ダイヤフラム92のスカート部106が前記弁体16の変位に伴って撓曲するが、凸部124に接触することで変形(撓曲)が抑制されるため、前記凸部124が設けられていない場合と比較し、前記スカート部106を含むダイヤフラム92の耐久性を向上させることが可能となる。
When the
なお、本発明に係る燃料電池用電磁弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 In addition, the solenoid valve for fuel cells according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…燃料電池用電磁弁 12…バルブボディ
14…ソレノイド部 16…弁体
18…弁機構部 20…導入ポート
22、120…第1ボディ 26…導出ポート
28…第2ボディ 32…連通室
34…絞り部 40、122…押え部
42…傾斜面 44…湾曲部
50…弁座部 54…ハウジング
60…可動鉄心 90…スプリング
92…ダイヤフラム 98…弁部
100…シート部材 102…フランジ部
104…内縁部 106…スカート部
108…外縁部 110…第2環状溝
124…凸部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
可撓性を有した弾性材料から形成され、前記弁体と前記駆動部との間に設けられ、該駆動部の変位作用下に撓曲すると共に、前記ソレノイド部と前記連通室とを隔離するダイヤフラムを備え、
前記弁体の受圧面積が、前記ダイヤフラムの受圧面積に対して大きく設定されることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 A body having an introduction passage through which fuel gas is introduced, a lead-out passage from which the fuel gas is led out, a communication chamber that communicates the introduction passage and the lead-out passage, and is connected to the body and is energized; A solenoid unit that excites, a drive unit that is displaced along an axial direction under the excitation action of the solenoid unit, and a valve body that is connected to the drive unit and that can be seated and separated from the valve seat unit of the body; In a solenoid valve for a fuel cell having
It is formed from a flexible elastic material, is provided between the valve body and the drive unit, bends under the displacement action of the drive unit, and isolates the solenoid unit and the communication chamber. With a diaphragm,
The solenoid valve for a fuel cell, wherein a pressure receiving area of the valve body is set larger than a pressure receiving area of the diaphragm.
前記ボディと前記ソレノイド部との間、前記弁体と前記駆動部との間に、前記ダイヤフラムを挟持する押え部をそれぞれ設け、前記押え部を前記弁体の変位方向に対して交差するように突出させて設けることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to claim 1,
A presser part for sandwiching the diaphragm is provided between the body and the solenoid part, and between the valve body and the drive part, so that the presser part intersects the displacement direction of the valve body. A solenoid valve for a fuel cell, which is provided so as to protrude.
前記ダイヤフラムは、前記弁体の上方に設けられることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to claim 1 or 2,
The electromagnetic valve for a fuel cell, wherein the diaphragm is provided above the valve body.
前記ボディと前記ソレノイド部との間に設けられる一方の押え部には、下方に向かって徐々に該押え部に対向配置された部材から離間する方向に延在した傾斜部を備えることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to claim 2,
One holding part provided between the body and the solenoid part includes an inclined part extending in a direction away from a member that is gradually arranged to face the holding part downward. Solenoid valve for fuel cell.
前記押え部における下端部の直径が、前記弁体の外周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弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to claim 4,
The fuel cell solenoid valve, wherein a diameter of a lower end portion of the pressing portion is set larger than an outer peripheral diameter of the valve body.
前記押え部の端部には、断面円弧状に形成された部位を有することを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The fuel cell solenoid valve according to claim 2, 4 or 5,
An electromagnetic valve for a fuel cell, characterized in that an end portion of the pressing portion has a portion formed in an arc shape in cross section.
前記導入通路には、前記燃料ガスの流量を絞るための絞り部が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to any one of claims 1 to 6,
An electromagnetic valve for a fuel cell, wherein the introduction passage is provided with a throttle portion for reducing the flow rate of the fuel gas.
前記押え部には、前記弁体の変位方向に突出し、前記ダイヤフラムの変形を抑制する凸部が設けられることを特徴とする燃料電池用電磁弁。 The solenoid valve for a fuel cell according to claim 2,
The solenoid valve for a fuel cell, wherein the presser portion is provided with a convex portion that protrudes in a displacement direction of the valve body and suppresses deformation of the diaphragm.
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