JP4181391B2 - Solenoid valve for fuel cell - Google Patents

Solenoid valve for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP4181391B2
JP4181391B2 JP2002347156A JP2002347156A JP4181391B2 JP 4181391 B2 JP4181391 B2 JP 4181391B2 JP 2002347156 A JP2002347156 A JP 2002347156A JP 2002347156 A JP2002347156 A JP 2002347156A JP 4181391 B2 JP4181391 B2 JP 4181391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
shaft
valve
solenoid valve
solenoid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002347156A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004179118A (en
Inventor
英喜 佐々木
勝一 村井
耕司 園田
芳夫 齋藤
幸悦 引地
一教 福間
克三 佐保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Keihin Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Keihin Corp
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 Honda Motor Co Ltd, Keihin Corp filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2002347156A priority Critical patent/JP4181391B2/en
Priority to US10/726,206 priority patent/US7040596B2/en
Publication of JP2004179118A publication Critical patent/JP2004179118A/en
Priority to US11/371,149 priority patent/US7441560B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4181391B2 publication Critical patent/JP4181391B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、燃料電池システムにおいて、燃料電池から反応ガスを排気する燃料電池用電磁弁に関する。
【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、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】
そして、前記圧力制御弁によって燃料電池の内部に供給している水素が、前記燃料電池の内部で余剰した際、この余剰水素を循環再利用している。しかしながら、運転時間の経過に伴って発電電圧の低下が生じるため、パージ弁を弁開状態として前記燃料電池の内部で余剰した水素を外部へと排気するとともに、燃料電池の内部へ新しい水素のみをパージしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９３４３８号公報（第３頁左欄）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に係るパージ弁においては、燃料電池より排気される水素は、該燃料電池の内部において加湿された状態であるため、前記パージ弁の内部に前記水素を流通させる際に前記パージ弁の内部に水分が付着して溜まることがある。
【０００７】
一方、前記燃料電池は、寒冷地等の低温状況下で使用する場合が考えられるため、前記パージ弁の内部に付着または溜まった水分が凍結するおそれがある。
【０００８】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、低温状況下においても安定かつ円滑に開閉動作を行って反応ガスを外部へと排気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。
【０００９】
【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、燃料電池から反応ガスを排気する燃料電池用電磁弁において、
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反応ガスが排気される導出ポートとを有する本体部と、
前記本体部と連結されるケーシングの内部に配設され、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励磁作用下に軸線方向に沿って変位するシャフトと、
前記ケーシングに連結される前記本体部の内部に前記ソレノイド部の軸線と同軸上で配設され、前記シャフトの一端部に係合される弁体と、
前記弁体が前記シャフトの変位作用下に着座・離間する弁座と、
可撓性を有する弾性材料から形成され、前記本体部側となる前記ケーシングの軸線方向に沿った一端部と前記本体部との間に設けられ、前記シャフトに一体的に装着される連結部を有し、該シャフトの変位動作に伴って撓曲するとともに、前記ケーシングの内部に配設される前記ソレノイド部と前記本体部とを隔離して該ソレノイド部に対する前記反応ガスの漏出を防止するダイヤフラムと、
を備え、
前記弁体は、前記ダイヤフラムに対して前記導入ポートから前記導出ポートへと流通する反応ガスの上流側に設けられるとともに、前記弁体が前記弁座に着座した際に、前記シャフトと前記連結部との連結部位が前記導出ポートの前記ソレノイド部側の内周面下側より前記弁体側に配設されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ソレノイド部が内部に配設され、前記本体部側となるケーシングの軸線方向に沿った一端部と本体部との間にダイヤフラムを設けている。本体部の内部を流通する反応ガスは加湿されて水分を含有しているため、前記本体部の内部に水分が付着または溜まることがある。その際、本体部とソレノイド部との間に設けられるダイヤフラムによって前記水分がソレノイド部の内部に進入することがなく、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シャフトに前記水分が付着することがない。その結果、寒冷地等の低温状況下においても、前記シャフトが前記水分によって凍結することがなくシャフトを円滑に変位させることができるため、前記シャフトの変位作用下に前記弁体を円滑に開閉させて反応ガスを外部へと排気することができる。また、弁体をダイヤフラムに対して前記導入ポートから前記導出ポートへと流通する反応ガスの上流側へ設けることによって、前記可撓性部材を前記弁体より低圧に配設されるため可撓性部材に付勢される圧力の影響を抑制することができ、ソレノイド部の小型化を図ることができる。さらに、弁体が前記弁座に着座した際に、前記シャフトと前記連結部との連結部位を、前記導出ポートの前記ソレノイド部側の内周面下側より前記弁体側に配設することによって、本体部内の水分が凍結した場合でも、前記ダイヤフラムおよびシャフトを確実に変位させることができ、その円滑な動作が妨げられることがない。
【００１１】
また、前記シャフトがソレノイド部の励磁作用下に変位した際に発生する摩耗粉等の塵埃が、前記ダイヤフラムによって本体部の内部に進入することが防止される。その結果、前記塵埃が弁体または弁座に付着して前記弁体が弁閉状態において反応ガスの漏れが生じることや、前記塵埃が本体部を介して導出ポートより燃料電池の下流側へと流出することが防止される。
【００１２】
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フィルタを設けることにより、前記塵埃が本体部の内部に導入されることが防止され、弁体およびシャフトの円滑な動作が妨げられることがない。
【００１３】
さらにまた、ダイヤフラムを、連結部より半径外方向に延在するスカート部と、前記スカート部の外周に形成され、前記本体部と前記ソレノイド部の内部に配設される固定コアとの間に挟持される周縁部とから構成するとよい。
【００１５】
またさらに、弁体をソレノイド部の軸線と同軸上で前記本体部の内部に設けることにより、前記弁体を介して本体部の内部に導入される反応ガスに含有される塵埃がダイヤフラムによってソレノイド部の内部に進入することを防止することができる。
【００１７】
さらに、弁体に形成される係合孔とその内部に係合されるシャフトとの間にクリアランスを設け、前記弁体をシャフト方向へ付勢するばね部材によって常に弁体がシャフトに押圧されているため、前記シャフトまたは弁体が軸線に対して傾斜した場合においても前記クリアランスによって前記シャフトまたは弁体の傾きを吸収して確実に変位させることができる。
【００１８】
さらにまた、前記シャフトには、前記ソレノイド部の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられる可動コアに挿通される他端部よりダイヤフラム側に半径外方向に拡径した拡径部が形成されている。そのため、前記シャフトの拡径部に可動コアを当接させることにより簡便に可動コアをシャフトに対して組み付けることができる。また、シャフトの他端部の外周面と前記可動コアの内周面との間に設けられるクリアランスによって可動コアの組み付け性を向上させることができる。
【００１９】
またさらに、ダイヤフラムとソレノイド部の内部に配設される固定コアとの間に画成される空間は、前記固定コアの内部に形成される流体通路と、前記本体部の内部に形成される連通路と、前記連通路および前記本体部の外部に連通するエア抜きポートを介してそれぞれ連通している。その結果、前記空間の内部の流体が、前記エア抜き通路を介して本体部の外部へと排気されるため、ソレノイド部の発熱作用下に前記空間部で圧力膨張が生じることを防止することができる。
【００２０】
また、弁体の弁座に着座する一端面側に弾性材料からなる弾性部材を装着し、前記一端面とは軸線方向において反対となる他端面側に弾性材料からなる弾性部材を装着することにより、前記弁体の一端面が弁座に着座した際に確実に気密を保持することができるとともに、前記弁体の他端面が本体部に当接した際に生じる衝撃および衝撃音を緩和することができる。
【００２１】
そして、弾性部材は、前記弁体の一端面側に装着される一方と、前記弁体の他端面側に装着される他方とを弁体の内部の成形通路を介して一体的に形成することにより製造工程を短縮化することができ、コストの低減にもつながる。前記弾性部材を、前記弁体の一端面および／または他端面より所定長突出させてより一層確実に気密を保持するとともに、衝撃および衝撃音を緩和することができる。
【００２２】
さらに、可動コアの固定コア側に凸部を設け、前記凸部に対向する位置に前記固定コアの凹部を設け、前記本体部とは反対側となる前記ケーシングの軸線方向に沿った他端部に所定長突出した薄肉円筒部を形成して可動コアに対するサイドギャップを形成している。この際、前記可動コアの他端部の一部が前記薄肉円筒部に重なるようになっている。
【００２３】
このように、可動コアの一端部側と固定コアの対向する端面をそれぞれに対応する凹凸形状とし、前記可動コアの他端部側にサイドギャップを設けることにより、磁路構成部材に多少のばらつきが生じた際においても安定かつ大きな推力を得ることができる。
【００２４】
また、前記薄肉円筒部を形成し、可動コアの他端部の一部がその変位作用下に前記薄肉円筒部の内部に重なるように設けられている。そのため、前記薄肉円筒部へ磁束が流れることが規制される。その結果、可動コアが固定コアから離間する方向に付勢される推力を低減することができる。
【００２５】
すなわち、磁路構成を設けることにより、大きな推力が必要とされる弁開時のみに推力を付勢することができる出力特性とすることができるとともに、弁閉状態とする際に付勢される推力を低減することにより小型化することができる。
【００２６】
さらに、シャフトにフッ素樹脂によって表面処理を施すことにより前記シャフトが軸線方向に沿って変位する際の固定コアの内周面との摺動抵抗が軽減するため耐久性を向上させることができるとともに、前記シャフトの外周面と前記固定コアの内周面との離間距離を１０〜５０μｍの範囲として前記シャフトを高精度に変位させることができる。これにより、弁体の低温時における再着座性を良好とすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る燃料電池用水素パージ弁（燃料電池用電磁弁）１０が含まれる燃料電池システム２００の構成図である。なお、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。まず、前記燃料電池システム２００の構成について説明する。
【００２８】
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を複数枚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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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と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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
燃料電池スタック２０２の水素排出口２１８には、循環用通路２３０を介して前記燃料電池スタック２０２の内部で余剰した水素を外部へと排気する水素排出部２１６が接続される。前記水素排出部２１６には、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、前記燃料電池スタック２０２の内部の水素を外部へと排気する燃料電池用水素パージ弁１０が設けられ、前記燃料電池用水素パージ弁１０より反応ガスが排気される。
【００４４】
次に、前記燃料電池システム２００に組み込まれた燃料電池用水素パージ弁１０について好適な実施の形態を挙げ、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００４５】
この燃料電池用水素パージ弁１０（以下、単に水素パージ弁１０という）は、図３〜図５に示されるように、水素が導入される第１ポート（導入ポート）２０と、前記水素が導出される第２ポート（導出ポート）１６とを有する本体部１１と、前記本体部１１の下部に一体的に連結され、金属製材料からなる薄板材によって形成されるケーシング１２と、前記ケーシング１２の内部に配設されるソレノイド部１４と、前記ソレノイド部１４の励磁作用下に第１ポート２０と第２ポート１６との連通状態を切り換える弁機構部２４とを有する。
【００４６】
本体部１１は、前記ケーシング１２の上部に一体的に連結され、水素が導入される第１ポート２０が側面に形成される第１バルブボディ２２と、前記第１ポート２０より内部に導入された水素を導出する第２ポート１６を有する第２バルブボディ１８とからなる。
【００４７】
第１バルブボディ２２は、略中央部に水素が導入される第１連通室１１６と、第１バルブボディ２２の側面に形成され、前記第１連通室１１６の内部に水素を導入する第１ポート２０とからなる。
【００４８】
第１バルブボディ２２の上部には、ねじ部材８２およびワッシャ１１８を介して蓋部材１２０が装着され、第１バルブボディ２２の上部を閉塞している。その際、第１バルブボディ２２の上面の環状溝に装着されるシール部材６０によって第１連通室１１６の内部の気密が保持される。
【００４９】
前記蓋部材１２０の下面の略中央部には、下方に向かって突出したストッパ部１２２が形成されている。前記ストッパ部１２２には後述する弁体１２６が上方に変位した際、前記弁体１２６の上面がストッパ部１２２に当接することによりその変位を係止する機能を有する。
【００５０】
また、第１ポート２０の内部の第１通路１２３には、網目状のフィルタ１２４が装着されている。前記フィルタ１２４の網目の開口径は、例えば、１００μｍ以下、好ましくは８０μｍ以下とするとよい。
【００５１】
そして、前記フィルタ１２４はその開口部が半径外方向へと拡径し、前記開口部が第１通路１２３の環状溝に係合しているため、前記フィルタ１２４が第１通路１２３の内部で係止された状態となる。その結果、フィルタ１２４が第１通路１２３においてさらに内部側へと変位することが防止される。すなわち、第１ポート２０の内部にフィルタ１２４を装着することにより、第１連通室１１６の内部に塵埃等が進入することが防止される。
【００５２】
その結果、第１ポート２０より水素パージ弁１０の内部に進入した塵埃等が第１連通室１１６の内部に配設される弁体１２６（後述する）の当接面もしくは後述する弁座１０４の着座部１０６に付着して弁体１２６が着座部１０６に着座した際の気密性が低下することが防止され、前記塵埃等がシャフト４６の摺動部位へと進入することによってシャフト４６の円滑な動作が妨げられることがなく、また、水素パージ弁１０の第２ポート１６から図示しないチューブを介して燃料電池システム２００における下流側へと流出することが防止される。
【００５３】
第１ポート２０の外周面には、環状溝を介してシール部材６０が装着されている。前記第１ポート２０に図示しないチューブを装着した際、前記シール部材６０が前記チューブの内周面との間に挟持され、前記チューブの内部を流通する水素の気密を保持する。
【００５４】
第２バルブボディ１８は、図３および図４に示されるように、第１バルブボディ２２の下部にねじ部材８２およびワッシャ１１８を介して一体的に連結される。また、図３〜図５に示されるように、第２バルブボディ１８には、略中央部に水素が導入される第２連通室８４と、第２バルブボディ１８の側面に形成され、前記第２連通室８４の内部に導入された前記水素が導出される第２ポート１６と、前記第２ポート１６と略直交するように第２バルブボディ１８の側面に形成され（図２参照）、ダイヤフラム９２（後述する）の内部の流体を排気するエア抜きポート８６（図５参照）とからなる。
【００５５】
第２ポート１６は、第２バルブボディ１８の側面から半径外方向へと突出するように形成され、その内部に形成される第２通路８８を介して第２連通室８４と連通している。
【００５６】
第２連通室８４の下部には、半径内方向へと突出した押え部９０が形成され、前記押え部９０とソレノイド部１４のシャフトガイド４０（後述する）との間に弾性材料（例えば、ゴム）からなるダイヤフラム９２が挟持されている。
【００５７】
ダイヤフラム９２は、シャフト４６（後述する）の装着部５４に一体的に装着される連結部９４と、前記連結部９４より半径外方向へと延在する薄肉状のスカート部９６と、前記スカート部９６の外周端に形成される周縁部９８とからなり、前記周縁部９８が押え部９０の環状溝に装着され、前記シャフトガイド４０の上面との間に挟持されている。そして、ダイヤフラム９２によって第２連通室８４の内部の気密を保持している。なお、前記スカート部９６は、薄肉状に形成されているため連結部９４に一体的に連結されるシャフト４６の変位作用下に撓曲自在に形成されている。
【００５８】
すなわち、ダイヤフラム９２の周縁部９８を半径内方向へと張り出した押え部９０によって保持することにより、前記押え部９０がない場合と比較してダイヤフラム９２の外径を小さくすることができる。そのため、ダイヤフラム９２で圧力を受ける受圧面積が小さくなり、前記ダイヤフラム９２に付勢される圧力が低減するため、耐久性を向上させることができる。
【００５９】
また、前記連結部９４は、その内周側がシャフト４６の装着部５４に係合された状態で加熱して焼き付けられている。なお、ダイヤフラム９２の連結部９４をシャフト４６に対して一体的に連結する手段は、焼き付けに限定されるものではない。
【００６０】
さらに、前記ダイヤフラム９２は、後述する弁体１２６が弁座１０４に着座した状態において、ダイヤフラム９２の連結部９４とスカート部９６との接続部位が、第２ポート１６の第２通路８８における内周面の下側（ソレノイド部１４側）より軸線方向で上側となるように設けている。
【００６１】
そして、燃料電池スタック２０２（図１参照）から第２連通室８４の内部に導入される水素は、加湿されているため水分が含有されており、前記水分が第２連通室８４の内部に溜まる場合がある。その際、第２連通室８４の内部に溜まった前記水分の水面位置は、第２通路８８における下側の内周面と略同一高さ、もしくはそれ以下となる。換言すると、ダイヤフラム９２の連結部９４とスカート部９６との接続部位が溜まった水分の内部に進入することがない位置に設けられている。
【００６２】
そのため、前記水分が寒冷地等の低温状況下に第２連通室８４の内部で凍結した際、前記ダイヤフラム９２の可動部位となる連結部９４とスカート部９６との接続部位が、前記水分によって凍結することがないため、低温状況下においてもシャフト４６の変位作用下にダイヤフラム９２を確実に変位させることができる。
【００６３】
すなわち、ソレノイド部１４と第１および第２バルブボディ２２、１８とを隔離するように前記ダイヤフラム９２を設けることにより、第２連通室８４の内部に進入した塵埃等がソレノイド部１４の内部に進入することを防止することができる。その結果、シャフト４６とシャフトガイド４０の挿通孔６６との間に塵埃等が進入することによってシャフト４６の円滑な動作が妨げられることがない。
【００６４】
また、第２連通室８４の内部には、燃料電池スタック２０２（図１参照）から導入される加湿された水素が水分を含有しているため、第２連通室８４の内部に水分が進入する場合がある。その際においても、前記水分が前記ダイヤフラム９２によってソレノイド部１４の内部へ進入することが防止されるため、シャフトガイド４０とシャフト４６との間に付着した水分が寒冷地等の低温状況下において凍結することがなく、また前記水分が凍結することによってシャフト４６の円滑な動作が妨げられることがない。
【００６５】
さらに、第２連通室８４の内部の水分が、ダイヤフラム９２によってソレノイド部１４の内部へと進入することが防止されるため、磁性金属製材料からなる可動コア３６およびシャフト４６に錆びが生じることがなく耐久性を向上させることができる。
【００６６】
さらにまた、シャフト４６がシャフトガイド４０の挿通孔６６の内部を摺動して摩耗粉が発生した際、その摩耗粉等の塵埃がダイヤフラム９２によって第２連通室８４の内部へと進入することが防止される。その結果、前記摩耗粉が第２連通室８４から第２ポート１６を介して燃料電池システム２００（図１参照）における下流側へ流出することがない。
【００６７】
また、ダイヤフラム９２のスカート部９６とフランジ部６２の上面との間の空間は、第２連通路７４を介して流体通路７０と連通している。
【００６８】
第２バルブボディ１８の上部には、環状凹部１０２を介して断面略ハ字状の弁座１０４が装着され、その周縁部が第１バルブボディ２２の下面との間に挟持されている。その際、弁座１０４の上面の環状溝に装着されたシール部材６０によって第１バルブボディ２２の内部の気密が保持される。
【００６９】
弁座１０４は、上方に向かって段階的に縮径するように形成され、その上端面には、前記弁体１２６が着座する着座部１０６が略水平に形成されている。
【００７０】
また、前記環状凹部１０２の下面には、環状溝を介してシール部材６０が装着され、弁座１０４の下面が当接することにより弁座１０４の内部と連通する第２連通室８４の内部の気密を保持している。
【００７１】
さらに、前記着座部１０６は、その上面が第１ポート２０の第１通路１２３における内周面の下側よりも上側となるように設けられている。
【００７２】
そして、燃料電池スタック２０２（図１参照）から第１連通室１１６の内部に導入される水素は、加湿されているため水分が含有されており、前記水分が第１連通室１１６の内部に溜まる場合がある。その際、第１連通室１１６の内部に溜まった前記水分の水面位置は、第１通路１２３における下側の内周面と略同一高さとなる。換言すると、第１連通室１１６の内部に溜まった水分が、着座部１０６に着座する弁体１２６と接触することがない。
【００７３】
そのため、寒冷地等の低温状況下に前記水分が第１連通室１１６の内部で凍結した際、前記弁体１２６および着座部１０６が前記水分によって凍結することがなく、低温状況下においてもシャフト４６の変位作用下に確実に弁体１２６を変位させることができる。
【００７４】
一方、図５に示されるように、第２バルブボディ１８の側面に形成されるエア抜きポート８６には、図示しないチューブが接続される継手部材１０８が外部より装着されている。
【００７５】
エア抜きポート８６の内部には、前記エア抜きポート８６と略直交し、かつフランジ部６２に形成される第１連通路７２と対向する位置に第３連通路１１０が形成される。前記第３連通路１１０は第１連通路７２と連通するように形成されている。
【００７６】
すなわち、ダイヤフラム９２のスカート部９６とフランジ部６２の上面との間の空間は、第２連通路７４、流体通路７０、第１連通路７２および第３連通路１１０を介して継手部材１０８の内部と連通している。
【００７７】
継手部材１０８は金属製材料からなり、エア抜きポート８６に装着される接続部１１２が略水平に形成されるとともに、前記接続部１１２より上方に向かって所定角度傾斜するように傾斜部１１４が形成されている。継手部材１０８は、その内部に形成される通路１１５を介してエア抜きポート８６と連通している。なお、前記継手部材１０８は、前記傾斜部１１４に接続される図示しないチューブを介して大気開放されている。
【００７８】
そして、図３〜図５に示されるように、ソレノイド部１４のコイル３２に電流が供給されて該コイル３２が励磁状態になる際に前記コイル３２が発熱する。その場合、ダイヤフラム９２のスカート部９６とフランジ部６２の上面との間に画成される空間の内部の流体がコイル３２の発熱作用下に温度上昇して膨張し、その体積が増大する。
【００７９】
その際、前記空間は、第２連通路７４、流体通路７０、第１および第３連通路７２、１１０、継手部材１０８を介して大気と連通しているため、前記空間の内部で膨張した流体が外部へと排気される。
【００８０】
その結果、空間の内部で膨張した流体の圧力作用下にダイヤフラム９２が上方へと変位し、それに伴ってシャフト４６が上方へと変位することにより弁体１２６が着座部１０６から離間して弁開状態となることを防止することができる。
【００８１】
断面略コ字状に形成される磁性金属製材料からなるケーシング１２は、第２バルブボディ１８の下部に一体的に連結され、その略中央部には下方に向かって所定長だけ突出した薄肉円筒部２６が設けられている。そして、前記薄肉円筒部２６の内周径は、後述する可動コア３６の外周径よりも大きく形成される。この場合、前記可動コア３６がソレノイド部１４の励磁作用下に変位する際、前記可動コア３６が薄肉円筒部２６の内部を軸線方向に沿って変位可能な直径に形成されている。
【００８２】
すなわち、ケーシング１２の内部を軸線方向に沿って変位する可動コア３６の直径に対応した薄肉円筒部２６のみを下方に突出させることにより、前記ケーシング１２全体を下方に突出させた場合と比較して小型化することができる。
【００８３】
また、薄肉円筒部２６の内部には、その略中央部に上方に向かって突出したばねガイド部２８が形成されている。前記ばねガイド部２８には、後述する第１ばね部材４２の一端部が係合される。
【００８４】
さらに、ケーシング１２の側面には、図示しない電源よりソレノイド部１４に電流を供給するための図示しないリード線が接続されるコネクタ部３０（図２および図５参照）が設けられている。
【００８５】
ソレノイド部１４は、前記ケーシング１２の内部に配設され、コイル３２が巻回されたボビン３４と、前記コイル３２の励磁作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられる円筒状の可動コア３６と、前記コイル３２が巻回されたボビン３４を囲繞するカバー部材３８と、前記ケーシング１２の上端部を閉塞するように配設されるシャフトガイド（固定コア）４０と、前記可動コア３６とケーシング１２のばねガイド部２８との間に介装され、前記可動コア３６を前記薄肉円筒部２６から離間する方向に付勢する第１ばね部材４２とからなる。
【００８６】
ボビン３４の下面が、ケーシング１２の下部に載置されるように配設されるとともに、前記ボビン３４の内周径は、ケーシング１２における薄肉円筒部２６の内周径と略同等となるように形成されている。
【００８７】
ボビン３４の内部には、磁性金属製材料からなる円筒状の可動コア３６が軸線方向に沿って挿通自在に設けられている。そして、可動コア３６の外周面は、ボビン３４の内周面と所定間隔離間するように設けられている。すなわち、可動コア３６が軸線方向に沿って変位する際、該可動コア３６の外周面がボビン３４の内周面に接触することがなく摩耗が防止される。
【００８８】
そして、可動コア３６の略中央部には、軸線方向に沿って形成された貫通孔４４を介して長尺のシャフト４６の一端部が挿通されている。
【００８９】
前記シャフト４６は、その一端部側に形成され、可動コア３６の内部に挿通される第１軸部４８と、他端部側に形成され、弁体１２６に係合される第２軸部５０と、前記第１軸部４８と第２軸部５０との間に形成され、シャフトガイド４０の内部を挿通する第３軸部５２とからなる。そして、第３軸部５２の第２軸部５０側には、半径外方向へと拡径して環状に形成される一対の装着部５４が形成されている。なお、シャフト４６の直径は、第２軸部５０、第１軸部４８、第３軸部５２の順番に大きくなるように形成されている。
【００９０】
なお、前記貫通孔４４の内周径は、該貫通孔４４の内部に挿通される第１軸部４８の軸径よりも若干大きく形成されている。そのため、シャフト４６に対して可動コア３６を組み付ける際、前記可動コア３６の貫通孔４４を第１軸部４８へと挿通し、該可動コア３６の上端面を第３軸部５２の下面に当接させる。
【００９１】
そして、ばね受孔５６とばねガイド部２８との間に第１ばね部材４２を介装することにより、前記可動コア３６の上端面が第１ばね部材４２のばね力によってシャフト４６の第３軸部５２の下面へと押圧された状態で組み付けられる。すなわち、可動コア３６をシャフト４６に対して簡便に組み付けることができる。
【００９２】
また、シャフト４６の外周面には、フッ素コーティングが施されている。その結果、前記シャフト４６が変位する際、前記第３軸部５２が摺動するシャフトガイド４０の挿通孔６６との摺動抵抗が低減するため、シャフト４６およびシャフトガイド４０の摩耗が低減し、耐久性を向上させることができる。また同時に、シャフト４６が前記挿通孔６６の内部を摺動する際に発生する摩耗粉の発生を抑制することができる。
【００９３】
さらに、シャフト４６の外周面に施されたフッ素コーティングには、水分をはじく撥水効果があるため、シャフト４６の外周面に水分が付着することがなくシャフト４６の錆びを防止し、前記シャフト４６の耐久性を向上させることができる。
【００９４】
一方、可動コア３６の貫通孔４４の下方には、ケーシング１２のばねガイド部２８と対向する位置にばね受孔５６が形成されている。前記ばね受孔５６は、貫通孔４４より半径外方向に拡径し、下方に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成される。前記ばね受孔５６には、ケーシング１２のばねガイド部２８に係合される第１ばね部材４２の他端部側が係合されている。
【００９５】
また、可動コア３６の上部には、その略中央部に所定長だけ突出した凸部５８が形成されている。
【００９６】
カバー部材３８は樹脂製材料からなり、その上部側がボビン３４の上部とシャフトガイド４０との間に挟持され、その下部側がケーシング１２とボビン３４の下部との間に挟持され、そして、その外周側がボビン３４とケーシング１２の内周面との間に挟持されている。そのため、カバー部材３８によってコイル３２が巻回されたボビン３４が囲繞される。
【００９７】
また、カバー部材３８の下面には、環状溝を介してシール部材６０が装着され、そのシール部材６０がケーシング１２に当接することにより前記ケーシング１２の内部の気密が保持されるとともに、カバー部材３８の上部側の内周側端部とシャフトガイド４０のフランジ部６２との間に装着されるシール部材６０によってケーシング１２の内部の気密を保持している。
【００９８】
シャフトガイド４０は、磁性金属製材料により断面略Ｔ字状に形成され、その上部側に半径外方向に拡径して形成されるフランジ部６２によってケーシング１２の上部を閉塞するように配設されている。また、前記フランジ部６２の下方側には、前記フランジ部６２より半径内方向に縮径したガイド部６４が形成され、前記ガイド部６４はボビン３４の内部に挿入されている。
【００９９】
前記シャフトガイド４０の略中央部には、軸線方向に沿って形成される挿通孔６６を介してシャフト４６の第３軸部５２が変位自在にガイドされている。
【０１００】
その際、第３軸部５２の外周面と挿通孔６６の内周面との間に画成されるクリアランスを微小（例えば、１０〜５０μｍの範囲内とする。なお、１０μｍ未満でシャフト４６の作動限界となる。）とすることにより、一層確実にシャフト４６を軸線方向に沿って変位させることができる。そのため、弁体１２６を着座部１０６に対してより一層確実に着座させることができるとともに、前記弁体１２６の着座部１０６への着座位置を安定させることができる。これにより、弁体１２６の低温状況下における再着座性を良好とすることができる。
【０１０１】
また、前記シャフトガイド４０の下面には、前記可動コア３６の凸部５８に対向する位置に凹部６８が形成されている。前記凹部６８の軸線方向に沿った高さは、前記凸部５８の軸線方向に沿った高さと略同等もしくは若干高くなるように形成されている。そして、前記凹部６８の直径を凸部５８の直径よりも大きく形成することにより、可動コア３６の上方への変位作用下に凸部５８が凹部６８へと挿入される。
【０１０２】
フランジ部６２の内部には、図５に示されるように、その側面から半径内方向に向かって略水平方向に延在する流体通路７０が形成されている。
【０１０３】
また、フランジ部６２の外周側には、前記流体通路７０と略直交するように第１連通路７２が上方へ向かって形成されるとともに、内周には、前記流体通路７０と略直交するように第２連通路７４が上方に向かって形成されている。そして前記第１および第２連通路７２、７４は、それぞれ流体通路７０と連通している。
【０１０４】
前記流体通路７０には、フランジ部６２の外周側より球状の閉塞プラグ７６が内部へと圧入されている。すなわち、前記閉塞プラグ７６の直径は、前記流体通路７０の直径よりも若干大きく形成されているため、前記閉塞プラグ７６を流体通路７０の内部へと圧入することによって流体通路７０の外部との連通状態が遮断され、流体が前記流体通路７０を介してフランジ部６２の側面から外部へと漏出することが防止される。なお、前記閉塞プラグ７６は、流体通路７０において第１連通路７２よりフランジ部６２の外周側に圧入される。
【０１０５】
また、フランジ部６２には、軸線方向に沿って貫通した孔部７８ａが形成され、前記孔部７８ａには円柱状の係止ピン８０が装着されている。そして、前記孔部７８ａに装着された前記係止ピン８０の上部が、第１バルブボディ１８の下面に形成される孔部７８ｂに挿入される。その結果、フランジ部６２に対する第１バルブボディ１８の位置決めが確実に行われる。
【０１０６】
弁機構部２４は、第２バルブボディ１８の第１連通室１１６の内部に配設され、シャフト４６の軸線方向に沿った変位作用下に変位する弁体１２６と、前記弁体１２６の上面と蓋部材１２０との間に介装される第２ばね部材１２８とからなる。なお、第２ばね部材１２８は、弁体１２６を蓋部材１２０から離間する方向に付勢するとともに、蓋部材１２０の下面から弁体１２６に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されている。
【０１０７】
弁体１２６は、その下面の着座部１０６と対向する位置に所定深さだけ窪んだ第１溝部１３０が形成され、前記第１溝部１３０には弾性材料から環状に形成される第１弾性部材１３２が装着されている。第１弾性部材１３２に採用される弾性材料は、低温状況下（例えば、氷点下２０℃）においてもその弾性特性が保持される。
【０１０８】
そして、弁体１２６がシャフト４６の変位作用下に下方へと変位し、第１弾性部材１３２が着座部１０６に着座した際、第１弾性部材１３２が弾性材料で形成されているため、着座部１０６に着座して確実にシールすることができる。なお、前記第１弾性部材１３２は、寒冷地等の低温状況下においてもその弾性機能が低下することがないため、低温状況下においても確実にシールすることができる。
【０１０９】
また、弁体１２６の上面の略中央部には、所定深さだけ窪んだ第２溝部１３４を介して弾性材料からなる第２弾性部材１３６が装着される。
【０１１０】
すなわち、シャフト４６の変位作用下に弁体１２６が上方へと変位した際、前記弁体１２６の上面に設けられた第２弾性部材１３６がストッパ部１２２に当接することにより、該第２弾性部材１３６によって弁体１２６が当接した際の衝撃を緩和し、弁体１２６がストッパ部１２２に当接した際に発生する衝撃音を低減することができる。換言すると、第２弾性部材１３６は、弁体１２６がストッパ部１２２に当接した際の衝撃を吸収するアブソーバ機能を有している。
【０１１１】
さらに、前記第１および第２弾性部材１３２、１３６は、それぞれ弁体１２６の下面および上面から軸線方向に若干突出するように設けられている。すなわち、第１弾性部材１３２を所定長だけ下面から突出させることにより、一層確実に着座部１０６に着座させてシールすることができる。なお、第１弾性部材１３２を予め下面から突出するように成形した後、切削等の後加工によって着座部１０６に着座する第１弾性部材１３２の当接面を略平面状となるように加工してもよい。
【０１１２】
すなわち、弾性材料により成形された第１弾性部材１３２の当接面の状態にかかわらず、後加工によって前記当接面を略平面状とすることにより、略平面状に加工された当接面によって一層確実にシールすることができる。そのため、第１弾性部材１３２の当接面が着座部１０６に確実に着座し、第１連通室１１６の内部を流通する水素の漏出を防止することができる。
【０１１３】
一方、第１弾性部材１３２の着座部１０６との当接面および第２弾性部材１３６のストッパ部１２２との当接面には、フッ素コーティングが施されている。すなわち、弾性材料からなる第１および第２弾性部材１３２、１３６の表面にフッ素コーティングを施すことにより、その変位作用下に第１および第２弾性部材１３２、１３６の当接面がそれぞれストッパ部１２２および着座部１０６に当接した際に貼着することを防止することができる。
【０１１４】
また、第１および第２弾性部材１３２、１３６に施されたフッ素コーティングには、水分をはじく撥水効果を有するため、第１および第２弾性部材１３２、１３６に水分が付着することを防止することができる。すなわち、水素パージ弁１０を寒冷地等の低温状況下で使用した場合においても、第１および第２弾性部材１３２、１３６に水分が付着して凍結することがないため、凍結によって弁体１２６の円滑な動作が妨げられることがない。
【０１１５】
なお、前記フッ素コーティングは、第１および第２弾性部材１３２、１３６の当接面にのみ施される場合に限定されるものではなく、前記第１および第２弾性部材１３２、１３６の表面全体にフッ素コーティングを施してもよいし、第１および第２弾性部材１３２、１３６の全体をフッ素系のゴム材料で形成するようにしてもよい。
【０１１６】
さらに、弁体１２６の上面に形成される第１溝部１３０と、前記弁体１２６の下面に形成される第２溝部１３４とは、図３および図４に示されるように、前記弁体１２６の軸線方向に沿って形成される成形通路１３８を介して連通している。すなわち、第１および第２弾性部材１３２、１３６を成形する際、第１溝部１３０または第２溝部１３４のいずれか一方に弾性材料を充填することにより、前記弾性材料が成形通路１３８を介して第２または第１溝部１３０にも充填される。その結果、第１および第２弾性部材１３２、１３６を成形通路１３８を介して一体的に成形することができるため、コストを低減することができるとともに、第１および第２弾性部材１３２、１３６の成形工程を短縮化することができる。
【０１１７】
そして、第１および第２弾性部材１３２、１３６は、成形通路１３８の内部に充填された弾性材料によって連結された状態にあるため、前記連結部位によって第１および第２弾性部材１３２、１３６がそれぞれ第１溝部１３０および第２溝部１３４から脱落することが防止される。
【０１１８】
また、弁体１２６の下面には、その略中央部に係合孔１４０が形成され、前記係合孔１４０には、シャフト４６の他端部側に形成される第２軸部５０が挿入されている。なお、係合孔１４０の直径は、前記第２軸部５０の軸径よりも大きく形成されているため、前記第２軸部５０の外周面と係合孔１４０の内周面との間に半径方向のクリアランスを有する状態で係合されている。
【０１１９】
その際、第２ばね部材１２８が、蓋部材１２０から弁体１２６に向かって縮径するテーパ状に形成されているため、前記第２ばね部材１２８のばね力は、弁体１２６をシャフト４６の上部へと押圧する方向と、弁体１２６を外周側から半径内方向へと押圧する方向とが合わされた状態で付勢されている。
【０１２０】
そして、弁体１２６には、第２ばね部材１２８によって係合孔１４０を介して常にシャフト４６の上部に押圧力が付勢されるとともに、常に半径内方向へと押圧されているため略中央部に係合されたシャフト４６の上部が係合孔１４０の内部に好適に保持される。そのため、係合孔１４０の内部に係合されたシャフト４６の上部が該係合孔１４０より脱抜することがない。
【０１２１】
その結果、ソレノイド部１４の励磁作用下に変位するシャフト４６が何らかの原因により軸線に対して傾斜した場合においても、前記弁体１２６は係合孔１４０とシャフト４６との間に画成されたクリアランスによって前記シャフト４６の傾きを吸収することができる。そのため、シャフト４６が傾斜した際、前記シャフト４６の傾斜の影響を受けることなく第２ばね部材１２８のばね力によって弁体１２６を着座部１０６に確実に着座させることができる。
【０１２２】
また同様に、弁体１２６が何らかの原因により軸線に対して傾斜した場合においても、係合孔１４０とシャフト４６との間に画成されたクリアランスによって弁体１２６の傾きを吸収することができる。そのため、シャフト４６が軸線方向に変位する際に前記弁体１２６の傾斜の影響を受けることなく軸線方向に沿って円滑に変位させることができる。
【０１２３】
本発明の実施の形態に係る水素パージ弁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。
【０１２４】
図１に示されるように、燃料電池システム２００において、水素パージ弁１０の第１ポート２０には、図示しないチューブを介して燃料電池スタック２０２の内部の水素を排気するための水素排出口２１８（図１参照）に接続される。
【０１２５】
図３は、コイル３２に対してコネクタ部３０より電流を供給していない非励磁状態にあり、弁体１２６の第１弾性部材１３２が着座部１０６に着座して第２ポート１６と第１ポート２０との連通が遮断されたオフ状態（弁閉状態）を示している。
【０１２６】
このようなオフ状態において、図示しない電源を付勢してコイル３２に通電することにより前記コイル３２が励磁され、その励磁作用下に磁束がコイル３２から可動コア３６へと向かい、再びコイル３２に復帰して周回するように発生する。
【０１２７】
そして、図４に示されるように、可動コア３６が軸線方向に沿った上方へと変位し、前記可動コア３６に挿通されたシャフト４６を介して弁体１２６が第２ばね部材１２８のばね力に抗して着座部１０６から離間する。
【０１２８】
その際、弁体１２６が上方へ変位して第２弾性部材１３６がストッパ部１２２へと当接することにより、前記第２弾性部材１３６によって弁体１２６への衝撃が緩衝されるとともに、当接時に発生する衝撃音が低減される。
【０１２９】
その結果、水素パージ弁１０がオフ状態からオン状態（弁開状態）に切り換わる。従って、燃料電池スタック２０２の内部において余剰した水素が前記燃料電池スタック２０２の水素排出口２１８から導出され、前記水素が図示しないチューブを介して第１ポート２０から導入される。そして、前記第１ポート２０から導入された水素が第１連通室１１６から弁座１０４の内部を介して第２連通室８４へと流通して第２ポート１６から導出される。
【０１３０】
また、このようなオン状態において、再び弁体１２６が着座部１０６に着座して第２ポート１６と第１ポート２０との連通が遮断されたオフ状態とする場合には、図示しない電源よりコイル３２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３２が非励磁状態となり、可動コア３６が下方へと変位する。また略同時に、前記弁体１２６が第２ばね部材１２８のばね力によって下方へと押圧される。そして、前記第２ばね部材１２８のばね力によって弁体１２６が着座部１０６へと着座することにより、第２連通室８４と第１連通室１１６との連通が遮断される。すなわち、第２ポート１６と第１ポート２０との連通が遮断された状態となる。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態では、第１ポート２０の第１通路１２３における下面より弁体１２６の着座部１０６が上方となるように形成することにより、第１ポート２０から導入される加湿された水素に含有される水分が第１連通室１１６の内部に溜まって低温状況下において凍結した場合においても、弁体１２６および着座部１０６が凍結することがない。そのため、凍結によって前記弁体１２６の円滑な動作が妨げられることがなく、低温状況下においても弁体１２６を着座部１０６に対して安定かつ確実に着座・離間させることができる。
【０１３２】
また、ダイヤフラム９２の連結部９４とスカート部９６との接続部位を第２ポート１６の第２通路８８における下面から上方となるように形成することにより、第１ポート２０から導入される加湿された水素に含有される水分が第２連通室８４の内部に溜まり、低温状況下において凍結した場合においても、ダイヤフラム９２の可動部位が凍結することがない。そのため、凍結によって前記ダイヤフラム９２の円滑な動作が妨げられることがなく、低温状況下においてもダイヤフラム９２をシャフト４６の変位作用下に軸線方向に変位させることができる。
【０１３３】
すなわち、第１および第１連通室１１６の内部に水分が溜まり、寒冷地等の低温状況下において前記水分が凍結した場合においても、弁体１２６およびダイヤフラム９２の円滑な動作が妨げられることがなく確実に変位させることができるため、低温状況下においても水素を確実に排気させることができる。
【０１３４】
また、第２バルブボディ１８とソレノイド部１４とを隔離するように弾性材料からなるダイヤフラム９２を設けることにより、加湿された水素が第２連通室８４の内部に導入した際に前記水分がソレノイド部１４の内部に進入することを防止することができる。そのため、低温状況下においてもシャフト４６および可動コア３６の円滑な動作が妨げられることがなく、円滑かつ確実に変位させることができる。また、磁性金属製材料からなるシャフト４６および可動コア３６が前記水分によって錆びることが防止されるため耐久性が低下することがない。
【０１３５】
一方、ソレノイド部１４でシャフト４６がシャフトガイド４０の挿通孔６６の内部を摺動する際に発生する摩耗粉等の塵埃がダイヤフラム９２によって第２連通室８４へと進入することが防止される。そのため、第２連通室８４から第１連通室１１６へと進入した塵埃が着座部１０６等に付着することにより弁体１２６による気密性が低下することがなく、前記塵埃が第２ポート１６を介して燃料電池システム２００の下流側へと流出することがない。
【０１３６】
すなわち、第２バルブボディ１８とソレノイド部１４とを隔離するように弾性材料からなるダイヤフラム９２を設けることにより、ソレノイド部１４の内部に第１および第１連通室１１６から水分が進入することが防止されるとともに、第１および第１連通室１１６の内部にソレノイド部１４で発生した塵埃が進入することが防止される。
【０１３７】
さらにまた、弁体１２６の第１および第２溝部１３０、１３４に弾性材料からなる第１および第２弾性部材１３２、１３６を設けることにより、弁体１２６が下方へと変位した際に第１弾性部材１３２を着座部１０６に当接させ、一層確実に第２連通室８４と第１連通室１１６との気密を保持することができる。また、弁体１２６の上部に設けられた第２弾性部材１３６によって、弁体１２６が上方へと変位してストッパ部１２２に当接した際の前記弁体１２６に生じる衝撃を緩和するとともに、衝撃音を低減することができる。
【０１３８】
さらに、第１および第２弾性部材１３２、１３６を弾性材料によって一体成形することにより、製造工程を短縮することができるとともに、コストを低減することができる。
【０１３９】
さらにまた、ダイヤフラム９２を弁体１２６より軸線方向に沿った下方に設けることにより、第１および第２連通室１１６、８４の内部に導入される水素に塵埃が含まれていた場合、前記塵埃は重力の作用下に下方へと落下する。その際、下方へと落下した塵埃は、ダイヤフラム９２によってソレノイド部１４に進入することが防止される。
【０１４０】
またさらに、可動コア３６の貫通孔４４の内周面とシャフト４６の第１軸部４８の外周面との間のクリアランスを小さくすることにより、貫通孔４４の内部におけるシャフト４６の軸線に対する傾き量を低減させることができる。そのため、シャフト４６を軸線方向に沿ってより一層確実に変位させることができる。その結果、弁体１２６を着座部１０６に対してより一層確実に着座させることができるとともに、前記弁体１２６の着座部１０６への着座位置を安定させることができる。
【０１４１】
また、弁体１２６の係合孔１４０とその内部に挿入されるシャフト４６の第３軸部５２の端部の外周面との間にクリアランスを設けることにより、シャフト４６または弁体１２６が何らかの原因により軸線に対して傾斜した場合においても、前記クリアランスによって前記シャフト４６または弁体１２６の傾きを吸収することができる。
【０１４２】
そのため、シャフト４６が傾斜した際、その影響を受けることなく第２ばね部材１２８のばね力によって弁体１２６を着座部１０６に確実に着座させることができるとともに、弁体１２６が傾斜した際、その影響を受けることなくシャフト４６を軸線方向に沿って円滑に変位させることができる。
【０１４３】
このように、可動コア３６の一端部側とシャフトガイド４０の対向する端面をそれぞれ対応する凹凸形状とし、前記可動コア３６の他端部側にサイドギャップを設けることにより、磁路構成部材に多少のばらつきが生じた際においても安定かつ大きな推力を得ることができる。
【０１４４】
また、前記薄肉円筒部２６を形成し、可動コア３６の他端部の一部がその変位作用下に前記薄肉円筒部２６の内部に重なるように設けられている。そのため、前記薄肉円筒部２６へ磁束が流れることが規制される。その結果、可動コア３６がシャフトガイド４０から離間する方向に付勢される推力を低減することができる。
【０１４５】
すなわち、磁路構成を設けることにより、大きな推力が必要とされる弁開時のみに推力を付勢する出力特性とすることができるとともに、弁閉状態とする際に付勢される推力を低減することにより小型化することができる。
【０１４６】
なお、本発明の実施の形態に係る水素パージ弁１０においては、反応ガスとして水素排出部２１６から排気される余剰水素に用いるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、エアー排出部２０８から排気されるエアーに用いるようにしてもよい。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０１４８】
すなわち、ソレノイド部が内部に配設されるケーシングと本体部との間にダイヤフラムを設けることにより、反応ガスに含有される水分がソレノイド部の内部に進入することがないため、寒冷地等の低温状況下においても、前記シャフトが前記水分によって凍結することがなく円滑に変位させることができ、前記シャフトの変位作用下に前記弁体を円滑に開閉させて反応ガスを外部へと排気することができる。
【０１４９】
また、前記シャフトが軸線方向に変位した際に発生する摩耗粉等の塵埃が、前記ダイヤフラムによって本体部の内部に進入することが防止されるため、前記塵埃が弁体または弁座に付着して弁閉状態において反応ガスの漏れが発生することや、前記塵埃が本体部を介して導出ポートより燃料電池の下流側へと流出することが防止される。
【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システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る水素パージ弁の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】図３における水素パージ弁の弁開状態を示す縦断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０…水素パージ弁 １２…ケーシング
１４…ソレノイド部 ２４…弁機構部
３２…コイル ３４…ボビン
３６…可動コア ４０…シャフトガイド
４２…第１ばね部材 ４６…シャフト
６２…フランジ部 ７０…流体通路
８６…エア抜きポート ９０…押え部
９２…ダイヤフラム １０４…弁座
１０６…着座部 １０８…継手部材
１２２…ストッパ部 １２４…フィルタ
１２６…弁体 １２８…第２ばね部材
１３２…第１弾性部材 １３６…第２弾性部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solenoid valve for a fuel cell that exhausts a reaction gas from the fuel cell in a fuel cell system, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a solid polymer membrane fuel cell is a stack in which a plurality of cells are stacked on a cell formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane between an anode and a cathode from both sides (hereinafter referred to as a fuel cell). ), Hydrogen is supplied to the anode as fuel, air is supplied to the cathode as oxidant, and hydrogen ions generated by catalytic reaction at the anode move through the solid polymer electrolyte membrane to the cathode. As a result, an electrochemical reaction occurs at the cathode to generate electricity.
[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 air pressure as a signal pressure at a pressure corresponding to the air pressure. 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, and a predetermined power generation efficiency is ensured. It is set so that a predetermined output can be obtained by controlling the flow rate of the reaction gas supplied to.
[0004]
When the hydrogen supplied to the inside of the fuel cell by the pressure control valve is surplus in the fuel cell, the surplus hydrogen is circulated and reused. However, since the power generation voltage decreases as the operating time elapses, the purge valve is opened and excess hydrogen inside the fuel cell is exhausted to the outside, and only new hydrogen is introduced into the fuel cell. Purging (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-93438 (left column on page 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the purge valve according to Patent Document 1, since the hydrogen exhausted from the fuel cell is in a humidified state inside the fuel cell, the purge valve is used when the hydrogen is circulated inside the purge valve. Moisture may accumulate inside the valve.
[0007]
On the other hand, since the fuel cell may be used under a low temperature condition such as in a cold region, there is a possibility that water adhering or accumulating inside the purge valve may freeze.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a solenoid valve for a fuel cell that can open and close stably and smoothly even under a low temperature condition and exhaust a reaction gas to the outside. For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a solenoid valve for a fuel cell that exhausts a reaction gas from a fuel cell.
A main body having an introduction port through which the reaction gas is introduced and a lead-out port through which the reaction gas introduced from the introduction port is exhausted;
A solenoid portion disposed inside a casing connected to the main body portion and having an exciting action by an electric current;
A shaft that is displaced along the axial direction under the excitation action of the solenoid part;
A valve body disposed coaxially with the axis of the solenoid part inside the main body connected to the casing, and engaged with one end of the shaft;
A valve seat in which the valve body is seated and separated under the displacement of the shaft;
Formed of a flexible elastic material, On the main body side The connecting portion is provided between one end portion of the casing along the axial direction of the casing and the main body portion, and is integrally attached to the shaft, and bends as the shaft is displaced. A diaphragm that isolates the solenoid part and the main body part disposed inside the casing and prevents leakage of the reaction gas to the solenoid part;
With
The valve body is provided on the upstream side of the reaction gas flowing from the inlet port to the outlet port with respect to the diaphragm, and when the valve body is seated on the valve seat, the shaft and the connecting portion Is connected to the valve body side from the lower side of the inner peripheral surface of the derivation port on the solenoid part side.
[0010]
According to the present invention, the solenoid portion is disposed inside. The main body side A diaphragm is provided between one end portion along the axial direction of the casing and the main body portion. Since the reaction gas flowing through the inside of the main body is humidified and contains water, the water may adhere to or accumulate inside the main body. At that time, the moisture does not enter the inside of the solenoid portion by a diaphragm provided between the main body portion and the solenoid portion, and the moisture is transferred to the shaft that is displaced along the axial direction under the excitation action of the solenoid portion. There is no adhesion. As a result, the shaft can be smoothly displaced without being frozen by the moisture even under low temperature conditions such as in a cold region, so that the valve body can be opened and closed smoothly under the displacement action of the shaft. The reaction gas can be exhausted to the outside. Further, by providing the valve body on the upstream side of the reaction gas flowing from the inlet port to the outlet port with respect to the diaphragm, the flexible member is disposed at a lower pressure than the valve body, so that the flexible body is flexible. The influence of the pressure urged by the member can be suppressed, and the solenoid portion can be reduced in size. Further, when the valve body is seated on the valve seat, the connecting portion between the shaft and the connecting portion is disposed on the valve body side from the lower side of the inner peripheral surface of the lead-out port on the solenoid portion side. Even when the water in the main body freezes, the diaphragm and the shaft can be reliably displaced, and the smooth operation is not hindered.
[0011]
In addition, dust such as wear powder generated when the shaft is displaced under the excitation action of the solenoid part, Diaphragm This prevents entry into the main body. As a result, the dust adheres to the valve body or the valve seat, and the reaction gas leaks when the valve body is in the closed state, or the dust flows from the outlet port to the downstream side of the fuel cell through the main body. Outflow is prevented.
[0012]
Furthermore, by providing a filter for removing dust contained in the reaction gas inside the introduction port, the dust is prevented from being introduced into the main body, and the smooth operation of the valve body and the shaft is hindered. There is nothing.
[0013]
Furthermore , Da The diaphragm , A skirt portion extending radially outward from the connecting portion, and a peripheral portion formed on an outer periphery of the skirt portion and sandwiched between the main body portion and a fixed core disposed inside the solenoid portion. Constitute And good .
[0015]
Still further, by providing the valve body coaxially with the axis of the solenoid part and inside the main body part, dust contained in the reaction gas introduced into the main body part via the valve body is reduced. Diaphragm Therefore, it is possible to prevent the inside of the solenoid unit from entering.
[0017]
Further, a clearance is provided between the engagement hole formed in the valve body and the shaft engaged therein, and the valve body is always pressed against the shaft by a spring member that urges the valve body in the shaft direction. Therefore, even when the shaft or the valve body is inclined with respect to the axis, the inclination of the shaft or the valve body can be absorbed and reliably displaced by the clearance.
[0018]
Furthermore, the shaft has a second end portion inserted into a movable core provided in the solenoid portion so as to be displaceable along the axial direction. Diaphragm An enlarged diameter portion is formed on the side that is enlarged in the radially outward direction. Therefore, the movable core can be easily assembled to the shaft by bringing the movable core into contact with the enlarged diameter portion of the shaft. Moreover, the assembly property of a movable core can be improved with the clearance provided between the outer peripheral surface of the other end part of a shaft, and the internal peripheral surface of the said movable core.
[0019]
Furthermore, Diaphragm And a space defined between the fixed core disposed in the solenoid portion, a fluid passage formed in the fixed core, a communication passage formed in the body portion, The communication passage is communicated with each other via an air vent port communicating with the outside of the main body. As a result, since the fluid inside the space is exhausted to the outside of the main body through the air vent passage, it is possible to prevent pressure expansion from occurring in the space under the heat generation action of the solenoid. it can.
[0020]
Further, by mounting an elastic member made of an elastic material on one end surface side of the valve body seated on the valve seat, and mounting an elastic member made of an elastic material on the other end surface side opposite to the one end surface in the axial direction When the one end surface of the valve body is seated on the valve seat, the air tightness can be surely maintained, and the impact and the impact sound generated when the other end surface of the valve body abuts against the main body are reduced. Can do.
[0021]
The elastic member integrally forms one side attached to the one end surface side of the valve body and the other side attached to the other end surface side of the valve body through a molding passage inside the valve body. As a result, the manufacturing process can be shortened, leading to cost reduction. The elastic member can be protruded from the one end surface and / or the other end surface of the valve body by a predetermined length to keep the air tightness more securely, and to reduce the impact and the impact sound.
[0022]
Furthermore, a convex part is provided on the fixed core side of the movable core, and a concave part of the fixed core is provided at a position facing the convex part. On the opposite side of the main body A thin cylindrical portion protruding a predetermined length is formed at the other end portion along the axial direction of the casing to form a side gap with respect to the movable core. At this time, a part of the other end portion of the movable core overlaps the thin cylindrical portion.
[0023]
In this way, the end surfaces facing the one end of the movable core and the fixed core are made to have corresponding concave and convex shapes, and the side gap is provided on the other end of the movable core, so that there is some variation in the magnetic path components. Even when this occurs, a stable and large thrust can be obtained.
[0024]
The thin cylindrical portion is formed, and a part of the other end of the movable core is provided so as to overlap the inside of the thin cylindrical portion under the displacement action. Therefore, the flow of magnetic flux to the thin cylindrical portion is restricted. As a result, it is possible to reduce the thrust that is urged in the direction in which the movable core is separated from the fixed core.
[0025]
In other words, by providing a magnetic path configuration, it is possible to achieve an output characteristic that can energize thrust only when the valve that requires a large thrust is open, and is energized when the valve is closed. The size can be reduced by reducing the thrust.
[0026]
Furthermore, by performing surface treatment with a fluororesin on the shaft, the sliding resistance with the inner peripheral surface of the fixed core when the shaft is displaced along the axial direction can be reduced, so that the durability can be improved. The shaft can be displaced with high accuracy by setting the distance between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the fixed core in the range of 10 to 50 μm. Thereby, the re-seating property at the time of the low temperature of a valve body can be made favorable.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system 200 including a fuel cell hydrogen purge valve (fuel cell solenoid valve) 10 according to an embodiment of the present invention. The fuel cell system 200 is mounted on a vehicle such as an automobile. First, the configuration of the fuel cell system 200 will be described.
[0028]
As shown in FIG. 1, this fuel cell system 200 is provided by laminating a plurality of cells formed by sandwiching a polymer electrolyte membrane made of a solid polymer ion exchange membrane or the like from both sides with an anode and a cathode, for example. A fuel cell stack 202. The fuel cell stack 202 is provided with, for example, an anode supplied with hydrogen as a fuel and a cathode supplied with air containing oxygen as an oxidant. Note that the reaction gas used in this embodiment includes hydrogen, air, and surplus hydrogen.
[0029]
The cathode is provided with an air discharge port 210 to which an air supply port 206 for supplying air from the oxidant supply unit 204 and an air discharge unit 208 for discharging the air in the cathode to the outside are connected. On the other hand, the anode is provided with a hydrogen supply port 214 to which hydrogen is supplied from the fuel supply unit 212 and a hydrogen discharge port 218 to which the hydrogen discharge unit 216 is connected.
[0030]
In the fuel cell stack 202, hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the anode pass through the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode, and cause an electrochemical reaction with oxygen at the cathode to generate electricity. .
[0031]
The air supply port 206 is connected to an oxidant supply unit 204, a heat radiating unit 220, and a cathode humidification unit 222 via an air supply passage, and the air discharge port 210 is connected to an air discharge passage. Then, the air discharge unit 208 is connected.
[0032]
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 through a hydrogen supply passage, respectively, and a circulation passage 230 is connected to the hydrogen discharge port 218. A hydrogen discharger 216 is connected via
[0033]
The oxidant supply unit 204 includes, for example, a supercharger (compressor) (not shown), a motor that drives the oxidant, and the like. Pump to 202. Supply air is heated during the adiabatic compression. The supply air thus heated contributes to warming up the fuel cell stack 202.
[0034]
In addition, the air supplied from the oxidant supply unit 204 is set to a predetermined pressure according to the load of the fuel cell stack 202, the operation amount of an accelerator pedal (not shown), and the like, and is introduced into the fuel cell stack 202. At the same time, after being cooled by a heat radiating section 220 described later, it is supplied as a pilot pressure to the pressure control section 224 via the bypass passage 232.
[0035]
The heat radiating unit 220 is constituted by, for example, an intercooler (not shown), and is supplied from the oxidant supply unit 204 during normal operation of the fuel cell stack 202 by exchanging heat with cooling water flowing along the flow path. Cool the supplied air. For this reason, the supply air is cooled to a predetermined temperature and then introduced into the cathode humidification unit 222.
[0036]
The cathode humidifying unit 222 is configured to include, for example, a water permeable membrane, and allows air that has been cooled to a predetermined temperature by the heat radiating unit 220 to pass moisture from one side of the water permeable membrane to the other side. The air 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 ensured in a predetermined state.
[0037]
An air discharge unit 208 is connected to the air discharge port 210 of the fuel cell stack 202, and air is exhausted to the atmosphere through a discharge valve (not shown) provided in the air discharge unit 208.
[0038]
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 supply hydrogen to be supplied to the anode side of the fuel cell stack 202.
[0039]
The pressure control unit 224 includes, for example, a pneumatic proportional pressure control valve. 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 A certain secondary pressure is set to a predetermined range corresponding to the pilot pressure.
[0040]
The ejector 226 includes a nozzle unit and a diffuser unit (not shown), and fuel (hydrogen) supplied from the pressure control unit 224 is accelerated and injected toward the diffuser unit when passing through the nozzle unit. When fuel flows from the nozzle portion toward the diffuser portion at a high speed, negative pressure is generated in the side 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 in the ejector 226 and the discharged fuel are supplied to the anode humidifying unit 228, and the discharged fuel discharged from the fuel cell stack 202 is provided so as to circulate through the ejector 226.
[0041]
Accordingly, 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 is mixed and supplied to the fuel cell stack 202 again.
[0042]
The anode humidification unit 228 is configured to include, 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. This 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 ensured in a predetermined state.
[0043]
The hydrogen discharge port 218 of the fuel cell stack 202 is connected to a hydrogen discharge unit 216 that discharges excess hydrogen inside the fuel cell stack 202 to the outside via the circulation passage 230. The hydrogen discharge unit 216 is provided with a fuel cell hydrogen purge valve 10 whose opening / closing operation is controlled according to the operating state of the fuel cell stack 202 and exhausting the hydrogen inside the fuel cell stack 202 to the outside, The reaction gas is exhausted from the fuel cell hydrogen purge valve 10.
[0044]
Next, preferred embodiments of the fuel cell hydrogen purge valve 10 incorporated in the fuel cell system 200 will be described in detail with reference to the drawings.
[0045]
As shown in FIGS. 3 to 5, the fuel cell hydrogen purge valve 10 (hereinafter simply referred to as a hydrogen purge valve 10) includes a first port (introduction port) 20 through which hydrogen is introduced and the hydrogen is led out. A main body portion 11 having a second port (leading port) 16, a casing 12 integrally connected to a lower portion of the main body portion 11 and formed of a thin plate material made of a metal material, and the casing 12 The solenoid unit 14 is disposed inside, and the valve mechanism unit 24 switches the communication state between the first port 20 and the second port 16 under the excitation action of the solenoid unit 14.
[0046]
The main body 11 is integrally connected to the upper portion of the casing 12 and is introduced into the first valve body 22 in which a first port 20 into which hydrogen is introduced is formed on a side surface and the first port 20 to the inside. And a second valve body 18 having a second port 16 for deriving hydrogen.
[0047]
The first valve body 22 is formed in a first communication chamber 116 into which hydrogen is introduced into a substantially central portion, and a first port that is formed in a side surface of the first valve body 22 and introduces hydrogen into the first communication chamber 116. 20
[0048]
A lid member 120 is attached to the upper portion of the first valve body 22 via a screw member 82 and a washer 118, and closes the upper portion of the first valve body 22. At that time, the inside of the first communication chamber 116 is kept airtight by the seal member 60 mounted in the annular groove on the upper surface of the first valve body 22.
[0049]
A stopper 122 that protrudes downward is formed at a substantially central portion of the lower surface of the lid member 120. The stopper portion 122 has a function of locking the displacement of the valve body 126 (described later) by contacting the stopper portion 122 with the upper surface of the valve body 126 when the valve body 126 is displaced upward.
[0050]
A mesh-like filter 124 is attached to the first passage 123 inside the first port 20. The opening diameter of the mesh of the filter 124 is, for example, 100 μm or less, preferably 80 μm or less.
[0051]
Since the opening of the filter 124 expands radially outward and the opening engages with the annular groove of the first passage 123, the filter 124 is engaged inside the first passage 123. It will be stopped. As a result, the filter 124 is prevented from being further displaced inward in the first passage 123. That is, by attaching the filter 124 inside the first port 20, dust or the like can be prevented from entering the inside of the first communication chamber 116.
[0052]
As a result, dust or the like that has entered the hydrogen purge valve 10 from the first port 20 is brought into contact with a contact surface of a valve body 126 (described later) disposed in the first communication chamber 116 or a valve seat 104 described later. It is prevented that the valve body 126 adheres to the seat portion 106 and the airtightness when the valve body 126 is seated on the seat portion 106 is reduced, and the dust or the like enters the sliding portion of the shaft 46, thereby smoothly moving the shaft 46. The operation is not hindered, and it is prevented from flowing out from the second port 16 of the hydrogen purge valve 10 to the downstream side in the fuel cell system 200 via a tube (not shown).
[0053]
A seal member 60 is attached to the outer peripheral surface of the first port 20 via an annular groove. When a tube (not shown) is attached to the first port 20, the seal member 60 is sandwiched between the inner peripheral surface of the tube and maintains the airtightness of hydrogen flowing through the tube.
[0054]
As shown in FIGS. 3 and 4, the second valve body 18 is integrally connected to the lower portion of the first valve body 22 via a screw member 82 and a washer 118. As shown in FIGS. 3 to 5, the second valve body 18 is formed on the side surface of the second valve body 18 and the second communication chamber 84 into which hydrogen is introduced in a substantially central portion. A second port 16 through which the hydrogen introduced into the two communication chambers 84 is led out, and is formed on a side surface of the second valve body 18 so as to be substantially orthogonal to the second port 16 (see FIG. 2). 92 (described later) is an air vent port 86 (see FIG. 5) for exhausting the fluid inside.
[0055]
The second port 16 is formed so as to protrude radially outward from the side surface of the second valve body 18, and communicates with the second communication chamber 84 via a second passage 88 formed therein.
[0056]
A pressing portion 90 projecting radially inward is formed in the lower portion of the second communication chamber 84, and an elastic material (for example, rubber) is formed between the pressing portion 90 and a shaft guide 40 (described later) of the solenoid portion 14. ) Is sandwiched.
[0057]
The diaphragm 92 includes a connecting portion 94 that is integrally attached to a mounting portion 54 of a shaft 46 (described later), a thin skirt portion 96 that extends radially outward from the connecting portion 94, and the skirt portion. The peripheral edge 98 is formed at the outer peripheral end of 96, and the peripheral edge 98 is mounted in the annular groove of the presser 90 and is sandwiched between the upper surface of the shaft guide 40. The diaphragm 92 keeps the inside of the second communication chamber 84 hermetic. Since the skirt portion 96 is formed in a thin shape, the skirt portion 96 is flexibly formed under the displacement action of the shaft 46 integrally connected to the connecting portion 94.
[0058]
In other words, the outer diameter of the diaphragm 92 can be reduced by holding the peripheral edge 98 of the diaphragm 92 by the presser portion 90 projecting radially inward as compared with the case where the presser portion 90 is not provided. Therefore, the pressure receiving area that receives pressure by the diaphragm 92 is reduced, and the pressure urged by the diaphragm 92 is reduced, so that durability can be improved.
[0059]
The connecting portion 94 is baked by heating in a state where the inner peripheral side thereof is engaged with the mounting portion 54 of the shaft 46. The means for integrally connecting the connecting portion 94 of the diaphragm 92 to the shaft 46 is not limited to baking.
[0060]
Further, the diaphragm 92 is configured such that, in a state in which a valve body 126 (described later) is seated on the valve seat 104, the connection portion between the connecting portion 94 and the skirt portion 96 of the diaphragm 92 is the inner periphery of the second passage 88 of the second port 16. It is provided so as to be on the upper side in the axial direction from the lower side (solenoid part 14 side) of the surface.
[0061]
The hydrogen introduced into the second communication chamber 84 from the fuel cell stack 202 (see FIG. 1) contains moisture because it is humidified, and the moisture accumulates in the second communication chamber 84. There is a case. At that time, the water surface position of the water accumulated in the second communication chamber 84 is substantially the same height or lower than the lower inner peripheral surface of the second passage 88. In other words, the connection portion between the connecting portion 94 and the skirt portion 96 of the diaphragm 92 is provided at a position where it does not enter the accumulated moisture.
[0062]
Therefore, when the moisture is frozen inside the second communication chamber 84 under a low temperature condition such as in a cold region, the connection portion between the connecting portion 94 and the skirt portion 96 that are movable portions of the diaphragm 92 is frozen by the moisture. Therefore, the diaphragm 92 can be reliably displaced under the displacement action of the shaft 46 even under a low temperature condition.
[0063]
That is, by providing the diaphragm 92 so as to isolate the solenoid portion 14 from the first and second valve bodies 22, 18, dust or the like that has entered the second communication chamber 84 enters the solenoid portion 14. Can be prevented. As a result, the smooth operation of the shaft 46 is not hindered by dust or the like entering between the shaft 46 and the insertion hole 66 of the shaft guide 40.
[0064]
In addition, since the humidified hydrogen introduced from the fuel cell stack 202 (see FIG. 1) contains moisture in the second communication chamber 84, moisture enters the second communication chamber 84. There is a case. Even in this case, since the moisture is prevented from entering the inside of the solenoid portion 14 by the diaphragm 92, the moisture adhering between the shaft guide 40 and the shaft 46 is frozen under a low temperature condition such as a cold district. And the smooth operation of the shaft 46 is not hindered by freezing of the moisture.
[0065]
Furthermore, since moisture in the second communication chamber 84 is prevented from entering the solenoid portion 14 by the diaphragm 92, rusting may occur in the movable core 36 and the shaft 46 made of a magnetic metal material. And durability can be improved.
[0066]
Furthermore, when the shaft 46 slides in the insertion hole 66 of the shaft guide 40 and wear powder is generated, dust such as the wear powder may enter the second communication chamber 84 by the diaphragm 92. Is prevented. As a result, the abrasion powder does not flow out from the second communication chamber 84 to the downstream side in the fuel cell system 200 (see FIG. 1) via the second port 16.
[0067]
Further, the space between the skirt portion 96 of the diaphragm 92 and the upper surface of the flange portion 62 communicates with the fluid passage 70 via the second communication passage 74.
[0068]
A valve seat 104 having a substantially C-shaped cross section is mounted on the upper portion of the second valve body 18 via an annular recess 102, and its peripheral edge is sandwiched between the lower surface of the first valve body 22. At that time, the inside of the first valve body 22 is kept airtight by the seal member 60 mounted in the annular groove on the upper surface of the valve seat 104.
[0069]
The valve seat 104 is formed so as to gradually decrease in diameter upward, and a seat portion 106 on which the valve body 126 is seated is formed substantially horizontally on an upper end surface thereof.
[0070]
Further, a seal member 60 is mounted on the lower surface of the annular recess 102 via an annular groove, and the inside of the second communication chamber 84 communicating with the interior of the valve seat 104 is brought into contact with the lower surface of the valve seat 104. Holding.
[0071]
Further, the seat portion 106 is provided such that the upper surface thereof is on the upper side of the lower side of the inner peripheral surface of the first passage 123 of the first port 20.
[0072]
The hydrogen introduced from the fuel cell stack 202 (see FIG. 1) into the first communication chamber 116 contains moisture because it is humidified, and the moisture accumulates in the first communication chamber 116. There is a case. At that time, the water surface position of the moisture accumulated in the first communication chamber 116 is substantially the same as the lower inner peripheral surface of the first passage 123. In other words, moisture accumulated in the first communication chamber 116 does not come into contact with the valve body 126 seated on the seat portion 106.
[0073]
Therefore, when the water freezes inside the first communication chamber 116 under a low temperature condition such as in a cold region, the valve body 126 and the seating portion 106 are not frozen by the water, and the shaft 46 is also under a low temperature condition. The valve body 126 can be reliably displaced under the displacement action.
[0074]
On the other hand, as shown in FIG. 5, a joint member 108 to which a tube (not shown) is connected is attached to the air vent port 86 formed on the side surface of the second valve body 18 from the outside.
[0075]
Inside the air vent port 86, a third communication passage 110 is formed at a position substantially orthogonal to the air vent port 86 and facing the first communication passage 72 formed in the flange portion 62. The third communication path 110 is formed to communicate with the first communication path 72.
[0076]
That is, the space between the skirt portion 96 of the diaphragm 92 and the upper surface of the flange portion 62 is formed inside the joint member 108 via the second communication passage 74, the fluid passage 70, the first communication passage 72, and the third communication passage 110. Communicated with.
[0077]
The joint member 108 is made of a metal material, and the connecting portion 112 attached to the air vent port 86 is formed substantially horizontally, and the inclined portion 114 is formed so as to be inclined at a predetermined angle upward from the connecting portion 112. Has been. The joint member 108 communicates with the air vent port 86 through a passage 115 formed therein. The joint member 108 is opened to the atmosphere via a tube (not shown) connected to the inclined portion 114.
[0078]
As shown in FIGS. 3 to 5, when the current is supplied to the coil 32 of the solenoid unit 14 and the coil 32 is in an excited state, the coil 32 generates heat. In that case, the fluid inside the space defined between the skirt portion 96 of the diaphragm 92 and the upper surface of the flange portion 62 rises in temperature and expands under the heat generation action of the coil 32, and its volume increases.
[0079]
At this time, since the space communicates with the atmosphere via the second communication passage 74, the fluid passage 70, the first and third communication passages 72 and 110, and the joint member 108, the fluid expanded inside the space. Is exhausted to the outside.
[0080]
As a result, the diaphragm 92 is displaced upward under the pressure action of the fluid expanded in the space, and the shaft 46 is displaced upward along with this, so that the valve body 126 is separated from the seating portion 106 and the valve is opened. It can prevent becoming a state.
[0081]
A casing 12 made of a magnetic metal material having a substantially U-shaped cross section is integrally connected to the lower portion of the second valve body 18, and has a thin cylindrical shape projecting downward at a substantially central portion by a predetermined length. A portion 26 is provided. And the inner peripheral diameter of the said thin cylindrical part 26 is formed larger than the outer peripheral diameter of the movable core 36 mentioned later. In this case, when the movable core 36 is displaced under the excitation action of the solenoid portion 14, the movable core 36 has a diameter that can be displaced along the axial direction in the thin cylindrical portion 26.
[0082]
That is, as compared with the case where the entire casing 12 is protruded downward by projecting only the thin cylindrical portion 26 corresponding to the diameter of the movable core 36 that is displaced along the axial direction in the casing 12. It can be downsized.
[0083]
In addition, a spring guide portion 28 is formed in the thin cylindrical portion 26 so as to protrude upward at a substantially central portion thereof. One end portion of a first spring member 42 described later is engaged with the spring guide portion 28.
[0084]
Further, a connector portion 30 (see FIGS. 2 and 5) to which a lead wire (not shown) for supplying a current to the solenoid portion 14 from a power source (not shown) is connected is provided on the side surface of the casing 12.
[0085]
The solenoid unit 14 is disposed inside the casing 12, and has a bobbin 34 around which a coil 32 is wound, and a cylindrical movable core 36 that is provided to be displaceable along the axial direction under the excitation action of the coil 32. A cover member 38 surrounding the bobbin 34 around which the coil 32 is wound, a shaft guide (fixed core) 40 disposed so as to close the upper end portion of the casing 12, the movable core 36 and the casing The first spring member 42 is interposed between the spring guide portions 28 and urges the movable core 36 away from the thin cylindrical portion 26.
[0086]
The lower surface of the bobbin 34 is disposed so as to be placed under the casing 12, and the inner peripheral diameter of the bobbin 34 is substantially equal to the inner peripheral diameter of the thin cylindrical portion 26 in the casing 12. Is formed.
[0087]
A cylindrical movable core 36 made of a magnetic metal material is provided inside the bobbin 34 so as to be freely inserted along the axial direction. The outer peripheral surface of the movable core 36 is provided so as to be separated from the inner peripheral surface of the bobbin 34 by a predetermined distance. That is, when the movable core 36 is displaced along the axial direction, the outer peripheral surface of the movable core 36 does not come into contact with the inner peripheral surface of the bobbin 34 and wear is prevented.
[0088]
One end of a long shaft 46 is inserted through a substantially central portion of the movable core 36 through a through-hole 44 formed along the axial direction.
[0089]
The shaft 46 is formed on one end side of the shaft 46, and is inserted into the movable core 36. The second shaft portion 50 is formed on the other end side and engaged with the valve body 126. And a third shaft portion 52 formed between the first shaft portion 48 and the second shaft portion 50 and inserted through the shaft guide 40. A pair of mounting portions 54 are formed on the second shaft portion 50 side of the third shaft portion 52 so as to expand in the radially outward direction and are formed in an annular shape. The diameter of the shaft 46 is formed so as to increase in the order of the second shaft portion 50, the first shaft portion 48, and the third shaft portion 52.
[0090]
The inner peripheral diameter of the through hole 44 is formed to be slightly larger than the shaft diameter of the first shaft portion 48 inserted into the through hole 44. Therefore, when the movable core 36 is assembled to the shaft 46, the through hole 44 of the movable core 36 is inserted into the first shaft portion 48, and the upper end surface of the movable core 36 is brought into contact with the lower surface of the third shaft portion 52. Make contact.
[0091]
Then, by interposing the first spring member 42 between the spring receiving hole 56 and the spring guide portion 28, the upper end surface of the movable core 36 is moved by the spring force of the first spring member 42 to the third axis of the shaft 46. It is assembled in a state where it is pressed to the lower surface of the part 52. That is, the movable core 36 can be easily assembled to the shaft 46.
[0092]
The outer peripheral surface of the shaft 46 is coated with fluorine. As a result, when the shaft 46 is displaced, the sliding resistance with the insertion hole 66 of the shaft guide 40 on which the third shaft portion 52 slides is reduced, so that wear of the shaft 46 and the shaft guide 40 is reduced. Durability can be improved. At the same time, it is possible to suppress the generation of wear powder generated when the shaft 46 slides inside the insertion hole 66.
[0093]
Further, since the fluorine coating applied to the outer peripheral surface of the shaft 46 has a water repellent effect of repelling moisture, the shaft 46 is prevented from rusting without moisture adhering to the outer peripheral surface of the shaft 46, and the shaft 46. The durability of can be improved.
[0094]
On the other hand, a spring receiving hole 56 is formed below the through hole 44 of the movable core 36 at a position facing the spring guide portion 28 of the casing 12. The spring receiving hole 56 is formed in a taper shape that expands radially outward from the through hole 44 and gradually increases in diameter downward. The other end side of the first spring member 42 engaged with the spring guide portion 28 of the casing 12 is engaged with the spring receiving hole 56.
[0095]
In addition, a convex portion 58 is formed on the upper portion of the movable core 36 so as to project at a substantially central portion by a predetermined length.
[0096]
The cover member 38 is made of a resin material, and the upper side is sandwiched between the upper part of the bobbin 34 and the shaft guide 40, the lower part side is sandwiched between the casing 12 and the lower part of the bobbin 34, and the outer peripheral side is It is sandwiched between the bobbin 34 and the inner peripheral surface of the casing 12. Therefore, the bobbin 34 around which the coil 32 is wound is surrounded by the cover member 38.
[0097]
Further, a seal member 60 is mounted on the lower surface of the cover member 38 via an annular groove. When the seal member 60 comes into contact with the casing 12, the inside of the casing 12 is kept airtight, and the cover member 38. The inside of the casing 12 is kept airtight by a seal member 60 that is mounted between the inner peripheral end portion on the upper side of the shaft and the flange portion 62 of the shaft guide 40.
[0098]
The shaft guide 40 is formed of a magnetic metal material so as to have a substantially T-shaped cross section, and is disposed so as to close the upper portion of the casing 12 by a flange portion 62 formed on the upper portion thereof by expanding radially outward. ing. Further, a guide portion 64 having a diameter reduced inward in the radial direction from the flange portion 62 is formed on the lower side of the flange portion 62, and the guide portion 64 is inserted into the bobbin 34.
[0099]
A third shaft portion 52 of the shaft 46 is guided at a substantially central portion of the shaft guide 40 through an insertion hole 66 formed along the axial direction.
[0100]
At this time, the clearance defined between the outer peripheral surface of the third shaft portion 52 and the inner peripheral surface of the insertion hole 66 is very small (for example, within a range of 10 to 50 μm. Therefore, the shaft 46 can be displaced more reliably along the axial direction. Therefore, the valve body 126 can be more reliably seated on the seating portion 106, and the seating position of the valve body 126 on the seating portion 106 can be stabilized. Thereby, the re-seating property in the low temperature condition of the valve body 126 can be made favorable.
[0101]
Further, a recess 68 is formed on the lower surface of the shaft guide 40 at a position facing the protrusion 58 of the movable core 36. The height of the concave portion 68 along the axial direction is formed to be substantially the same as or slightly higher than the height of the convex portion 58 along the axial direction. Then, by forming the diameter of the concave portion 68 larger than the diameter of the convex portion 58, the convex portion 58 is inserted into the concave portion 68 under the action of upward displacement of the movable core 36.
[0102]
As shown in FIG. 5, a fluid passage 70 extending in a substantially horizontal direction from the side surface of the flange portion 62 toward the radially inward direction is formed inside the flange portion 62.
[0103]
A first communication passage 72 is formed on the outer peripheral side of the flange portion 62 so as to be substantially orthogonal to the fluid passage 70, and the inner periphery is substantially orthogonal to the fluid passage 70. A second communication passage 74 is formed upward. The first and second communication passages 72 and 74 communicate with the fluid passage 70, respectively.
[0104]
A spherical blocking plug 76 is press-fitted into the fluid passage 70 from the outer peripheral side of the flange portion 62. That is, since the diameter of the closing plug 76 is slightly larger than the diameter of the fluid passage 70, the closing plug 76 is press-fitted into the fluid passage 70 to communicate with the outside of the fluid passage 70. The state is blocked, and the fluid is prevented from leaking from the side surface of the flange portion 62 via the fluid passage 70 to the outside. The closing plug 76 is press-fitted into the outer peripheral side of the flange portion 62 from the first communication passage 72 in the fluid passage 70.
[0105]
Further, a hole 78a penetrating along the axial direction is formed in the flange portion 62, and a cylindrical locking pin 80 is attached to the hole 78a. The upper portion of the locking pin 80 attached to the hole 78a is inserted into a hole 78b formed on the lower surface of the first valve body 18. As a result, the first valve body 18 is reliably positioned with respect to the flange portion 62.
[0106]
The valve mechanism portion 24 is disposed inside the first communication chamber 116 of the second valve body 18, and displaces under a displacement action along the axial direction of the shaft 46, and the upper surface of the valve body 126. The second spring member 128 is interposed between the lid member 120 and the second spring member 128. The second spring member 128 is formed in a tapered shape that urges the valve body 126 in a direction away from the lid member 120 and gradually decreases in diameter from the lower surface of the lid member 120 toward the valve body 126. .
[0107]
The valve body 126 is formed with a first groove part 130 which is depressed by a predetermined depth at a position facing the seating part 106 on the lower surface thereof, and the first groove part 130 is formed with a first elastic member 132 formed in an annular shape from an elastic material. Is installed. The elastic material employed for the first elastic member 132 retains its elastic characteristics even under low temperature conditions (for example, 20 ° C. below freezing point).
[0108]
When the valve body 126 is displaced downward under the displacement action of the shaft 46 and the first elastic member 132 is seated on the seat portion 106, the first elastic member 132 is formed of an elastic material. It can be seated on 106 and securely sealed. The elastic function of the first elastic member 132 does not deteriorate even under a low temperature condition such as in a cold region, so that the first elastic member 132 can be reliably sealed even under a low temperature condition.
[0109]
A second elastic member 136 made of an elastic material is attached to a substantially central portion of the upper surface of the valve body 126 via a second groove 134 that is recessed by a predetermined depth.
[0110]
That is, when the valve body 126 is displaced upward under the displacement action of the shaft 46, the second elastic member 136 provided on the upper surface of the valve body 126 comes into contact with the stopper portion 122, whereby the second elastic member 136 can alleviate the impact when the valve body 126 abuts, and can reduce the impact sound that occurs when the valve body 126 abuts against the stopper portion 122. In other words, the second elastic member 136 has an absorber function that absorbs an impact when the valve body 126 comes into contact with the stopper portion 122.
[0111]
Further, the first and second elastic members 132 and 136 are provided so as to slightly protrude in the axial direction from the lower surface and the upper surface of the valve body 126, respectively. That is, by projecting the first elastic member 132 from the lower surface by a predetermined length, the first elastic member 132 can be more securely seated on the seating portion 106 and sealed. The first elastic member 132 is molded so as to protrude from the lower surface in advance, and then the contact surface of the first elastic member 132 seated on the seat portion 106 is processed to be substantially flat by post-processing such as cutting. May be.
[0112]
That is, regardless of the state of the contact surface of the first elastic member 132 formed of an elastic material, by making the contact surface substantially planar by post-processing, the contact surface processed to be substantially planar It can seal more reliably. Therefore, the contact surface of the first elastic member 132 can be reliably seated on the seating portion 106, and leakage of hydrogen flowing through the first communication chamber 116 can be prevented.
[0113]
On the other hand, the contact surface of the first elastic member 132 with the seat portion 106 and the contact surface of the second elastic member 136 with the stopper portion 122 are coated with fluorine. That is, by applying fluorine coating on the surfaces of the first and second elastic members 132 and 136 made of an elastic material, the contact surfaces of the first and second elastic members 132 and 136 are respectively displaced by the stopper portion 122 under the displacement action. And it can prevent sticking when it contacts the seating part 106.
[0114]
Further, since the fluorine coating applied to the first and second elastic members 132 and 136 has a water repellent effect of repelling moisture, it prevents the moisture from adhering to the first and second elastic members 132 and 136. be able to. That is, even when the hydrogen purge valve 10 is used under a low temperature condition such as a cold region, moisture does not adhere to the first and second elastic members 132 and 136 and freezes. Smooth operation is not hindered.
[0115]
The fluorine coating is not limited to the case where the fluorine coating is applied only to the contact surfaces of the first and second elastic members 132 and 136, but the entire surface of the first and second elastic members 132 and 136. Fluorine coating may be applied, or the entire first and second elastic members 132 and 136 may be formed of a fluorine rubber material.
[0116]
Further, the first groove portion 130 formed on the upper surface of the valve body 126 and the second groove portion 134 formed on the lower surface of the valve body 126 have a structure such that the valve body 126 has a structure as shown in FIGS. It communicates via a molding passage 138 formed along the axial direction. That is, when the first and second elastic members 132 and 136 are molded, the elastic material is filled through the molding passage 138 by filling one of the first groove 130 and the second groove 134 with the elastic material. 2 or the first groove 130 is also filled. As a result, since the first and second elastic members 132 and 136 can be integrally formed through the forming passage 138, the cost can be reduced and the first and second elastic members 132 and 136 can be reduced. The molding process can be shortened.
[0117]
And since the 1st and 2nd elastic members 132 and 136 are in the state connected by the elastic material with which the inside of the shaping | molding channel | path 138 was filled, the 1st and 2nd elastic members 132 and 136 are each by the said connection part. It is prevented that the first groove 130 and the second groove 134 fall off.
[0118]
Further, an engagement hole 140 is formed at the substantially center portion of the lower surface of the valve body 126, and the second shaft portion 50 formed on the other end side of the shaft 46 is inserted into the engagement hole 140. ing. In addition, since the diameter of the engagement hole 140 is formed larger than the shaft diameter of the second shaft portion 50, the diameter is between the outer peripheral surface of the second shaft portion 50 and the inner peripheral surface of the engagement hole 140. Engaged with radial clearance.
[0119]
At this time, since the second spring member 128 is formed in a tapered shape whose diameter is reduced from the lid member 120 toward the valve body 126, the spring force of the second spring member 128 causes the valve body 126 to move to the shaft 46. It is urged | biased in the state where the direction which presses to the upper part, and the direction which presses the valve body 126 from an outer peripheral side to a radial inward direction were united.
[0120]
The valve body 126 is always urged by the second spring member 128 through the engagement hole 140 to the upper portion of the shaft 46 and is always pressed inward in the radial direction. The upper portion of the shaft 46 engaged with the engagement hole 140 is preferably held inside the engagement hole 140. Therefore, the upper part of the shaft 46 engaged in the engagement hole 140 does not come out of the engagement hole 140.
[0121]
As a result, even when the shaft 46 that is displaced under the excitation action of the solenoid portion 14 is inclined with respect to the axis for some reason, the valve body 126 has a clearance defined between the engagement hole 140 and the shaft 46. Thus, the inclination of the shaft 46 can be absorbed. Therefore, when the shaft 46 is inclined, the valve body 126 can be reliably seated on the seat portion 106 by the spring force of the second spring member 128 without being affected by the inclination of the shaft 46.
[0122]
Similarly, even when the valve body 126 is inclined with respect to the axis for some reason, the inclination of the valve body 126 can be absorbed by the clearance defined between the engagement hole 140 and the shaft 46. Therefore, when the shaft 46 is displaced in the axial direction, it can be smoothly displaced along the axial direction without being affected by the inclination of the valve body 126.
[0123]
The hydrogen purge valve 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effects thereof will be described.
[0124]
As shown in FIG. 1, in the fuel cell system 200, the first port 20 of the hydrogen purge valve 10 has a hydrogen discharge port 218 (for exhausting hydrogen inside the fuel cell stack 202 through a tube (not shown)). 1).
[0125]
FIG. 3 shows a non-excited state in which no current is supplied to the coil 32 from the connector portion 30, and the first elastic member 132 of the valve body 126 is seated on the seat portion 106 and the second port 16 and the first port 20 shows an off state (valve closed state) in which communication with 20 is blocked.
[0126]
In such an off state, the coil 32 is energized by energizing the coil 32 by energizing a power source (not shown), and the magnetic flux moves from the coil 32 to the movable core 36 under the exciting action, and again enters the coil 32. It occurs to return and go around.
[0127]
Then, as shown in FIG. 4, the movable core 36 is displaced upward along the axial direction, and the valve body 126 is moved by the spring force of the second spring member 128 via the shaft 46 inserted through the movable core 36. Against the seating portion 106.
[0128]
At this time, the valve body 126 is displaced upward and the second elastic member 136 contacts the stopper portion 122, so that the impact to the valve body 126 is buffered by the second elastic member 136 and at the time of contact, The impact sound that occurs is reduced.
[0129]
As a result, the hydrogen purge valve 10 is switched from the off state to the on state (valve open state). Accordingly, surplus hydrogen in the fuel cell stack 202 is led out from the hydrogen discharge port 218 of the fuel cell stack 202, and the hydrogen is introduced from the first port 20 through a tube (not shown). Then, hydrogen introduced from the first port 20 flows from the first communication chamber 116 to the second communication chamber 84 through the valve seat 104 and is led out from the second port 16.
[0130]
Further, in such an on state, when the valve body 126 is again seated on the seat portion 106 and the communication between the second port 16 and the first port 20 is cut off, the coil is supplied from a power source (not shown). By stopping the current that has been applied to the coil 32, the coil 32 is de-energized, and the movable core 36 is displaced downward. At substantially the same time, the valve body 126 is pressed downward by the spring force of the second spring member 128. Then, when the valve body 126 is seated on the seat portion 106 by the spring force of the second spring member 128, the communication between the second communication chamber 84 and the first communication chamber 116 is blocked. That is, the communication between the second port 16 and the first port 20 is blocked.
[0131]
As described above, in the present embodiment, the humidification introduced from the first port 20 by forming the seating portion 106 of the valve body 126 above the lower surface of the first passage 123 of the first port 20. Even when water contained in the hydrogen thus stored accumulates in the first communication chamber 116 and freezes under a low temperature condition, the valve body 126 and the seating portion 106 do not freeze. Therefore, the smooth operation of the valve body 126 is not hindered by freezing, and the valve body 126 can be stably seated and separated from the seat portion 106 even under low temperature conditions.
[0132]
Further, the connecting portion between the connecting portion 94 of the diaphragm 92 and the skirt portion 96 is formed so as to be above the lower surface of the second passage 88 of the second port 16, so that the humidification introduced from the first port 20 is performed. Even when water contained in hydrogen accumulates in the second communication chamber 84 and freezes under a low temperature condition, the movable part of the diaphragm 92 does not freeze. Therefore, the smooth operation of the diaphragm 92 is not hindered by freezing, and the diaphragm 92 can be displaced in the axial direction under the displacement action of the shaft 46 even under a low temperature condition.
[0133]
That is, even when water accumulates inside the first and first communication chambers 116 and the water freezes under a low temperature condition such as in a cold region, the smooth operation of the valve body 126 and the diaphragm 92 is not hindered. Since it can be surely displaced, hydrogen can be reliably exhausted even under low temperature conditions.
[0134]
Further, by providing a diaphragm 92 made of an elastic material so as to isolate the second valve body 18 and the solenoid part 14, the moisture is introduced into the solenoid part when humidified hydrogen is introduced into the second communication chamber 84. 14 can be prevented from entering the inside. Therefore, the smooth operation of the shaft 46 and the movable core 36 is not hindered even under a low temperature condition and can be displaced smoothly and reliably. Further, since the shaft 46 and the movable core 36 made of a magnetic metal material are prevented from being rusted by the moisture, the durability is not lowered.
[0135]
On the other hand, dust such as wear powder generated when the shaft 46 slides in the insertion hole 66 of the shaft guide 40 by the solenoid portion 14 is prevented from entering the second communication chamber 84 by the diaphragm 92. Therefore, the dust that has entered the first communication chamber 116 from the second communication chamber 84 adheres to the seating portion 106 and the like, so that the airtightness due to the valve body 126 does not deteriorate, and the dust passes through the second port 16. Thus, the fuel cell system 200 does not flow out to the downstream side.
[0136]
That is, by providing the diaphragm 92 made of an elastic material so as to isolate the second valve body 18 and the solenoid portion 14, it is possible to prevent moisture from entering the solenoid portion 14 from the first and first communication chambers 116. In addition, the dust generated in the solenoid unit 14 is prevented from entering the first and first communication chambers 116.
[0137]
Furthermore, by providing the first and second elastic members 132 and 136 made of an elastic material in the first and second groove portions 130 and 134 of the valve body 126, the first elasticity is obtained when the valve body 126 is displaced downward. The member 132 is brought into contact with the seating portion 106, so that the airtightness between the second communication chamber 84 and the first communication chamber 116 can be more reliably maintained. Further, the second elastic member 136 provided on the upper portion of the valve body 126 reduces the impact generated in the valve body 126 when the valve body 126 is displaced upward and comes into contact with the stopper portion 122, and the impact is also reduced. Sound can be reduced.
[0138]
Further, by integrally molding the first and second elastic members 132 and 136 with an elastic material, the manufacturing process can be shortened and the cost can be reduced.
[0139]
Furthermore, by providing the diaphragm 92 below the valve body 126 along the axial direction, when the hydrogen introduced into the first and second communication chambers 116 and 84 contains dust, the dust is It falls downward under the action of gravity. At that time, the dust falling downward is prevented from entering the solenoid unit 14 by the diaphragm 92.
[0140]
Furthermore, by reducing the clearance between the inner peripheral surface of the through hole 44 of the movable core 36 and the outer peripheral surface of the first shaft portion 48 of the shaft 46, the amount of inclination with respect to the axis of the shaft 46 inside the through hole 44. Can be reduced. Therefore, the shaft 46 can be displaced more reliably along the axial direction. As a result, the valve body 126 can be more reliably seated on the seat portion 106, and the seating position of the valve body 126 on the seat portion 106 can be stabilized.
[0141]
Further, by providing a clearance between the engagement hole 140 of the valve body 126 and the outer peripheral surface of the end portion of the third shaft portion 52 of the shaft 46 inserted therein, the shaft 46 or the valve body 126 may have some cause. Even when tilted with respect to the axis, the tilt of the shaft 46 or the valve body 126 can be absorbed by the clearance.
[0142]
Therefore, when the shaft 46 is tilted, the valve body 126 can be reliably seated on the seat portion 106 by the spring force of the second spring member 128 without being affected by this, and when the valve body 126 is tilted, The shaft 46 can be smoothly displaced along the axial direction without being affected.
[0143]
In this way, the one end portion side of the movable core 36 and the opposite end surface of the shaft guide 40 are made to have corresponding concavo-convex shapes, and a side gap is provided on the other end portion side of the movable core 36, so that the magnetic path constituting member is somewhat Even when variations occur, stable and large thrust can be obtained.
[0144]
The thin cylindrical portion 26 is formed, and a part of the other end portion of the movable core 36 is provided so as to overlap the thin cylindrical portion 26 under the displacement action. Therefore, the flow of magnetic flux to the thin cylindrical portion 26 is restricted. As a result, it is possible to reduce the thrust that is urged in the direction in which the movable core 36 is separated from the shaft guide 40.
[0145]
That is, by providing a magnetic path configuration, it is possible to achieve an output characteristic that biases thrust only when the valve requires a large thrust, and reduces thrust thrust when the valve is closed. By doing so, the size can be reduced.
[0146]
In the hydrogen purge valve 10 according to the embodiment of the present invention, the surplus hydrogen exhausted from the hydrogen discharge unit 216 is used as a reaction gas. However, the present invention is not limited to this. You may make it use for the air exhausted from the discharge part 208. FIG.
[0147]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0148]
That is, between the casing in which the solenoid part is disposed and the main body part Diaphragm Since the moisture contained in the reaction gas does not enter the inside of the solenoid part, the shaft is smoothly displaced without being frozen by the moisture even under a low temperature condition such as a cold district. The valve body can be smoothly opened and closed under the displacement action of the shaft, and the reaction gas can be exhausted to the outside.
[0149]
Further, dust such as abrasion powder generated when the shaft is displaced in the axial direction is Diaphragm To prevent the dust from adhering to the valve body or the valve seat and causing leakage of the reactive gas when the valve is closed, or the dust is led out through the main body. Outflow from the port to the downstream side of the fuel cell is prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a hydrogen purge valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the hydrogen purge valve in FIG. 3 is open.
5 is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG. 2. FIG.
[Explanation of symbols]
10 ... Hydrogen purge valve 12 ... Casing
14 ... Solenoid part 24 ... Valve mechanism part
32 ... Coil 34 ... Bobbin
36 ... Moveable core 40 ... Shaft guide
42 ... 1st spring member 46 ... Shaft
62 ... Flange 70 ... Fluid passage
86 ... Air venting port 90 ... Presser foot
92 ... Diaphragm 104 ... Valve seat
106 ... Seating part 108 ... Joint member
122 ... Stopper portion 124 ... Filter
126 ... Valve body 128 ... Second spring member
132: first elastic member 136: second elastic member

Claims (16)

燃料電池から反応ガスを排気する燃料電池用電磁弁において、
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反応ガスが排気される導出ポートとを有する本体部と、
前記本体部と連結されるケーシングの内部に配設され、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励磁作用下に軸線方向に沿って変位するシャフトと、
前記ケーシングに連結される前記本体部の内部に前記ソレノイド部の軸線と同軸上で配設され、前記シャフトの一端部に係合される弁体と、
前記弁体が前記シャフトの変位作用下に着座・離間する弁座と、
可撓性を有する弾性材料から形成され、前記本体部側となる前記ケーシングの軸線方向に沿った一端部と前記本体部との間に設けられ、前記シャフトに一体的に装着される連結部を有し、該シャフトの変位動作に伴って撓曲するとともに、前記ケーシングの内部に配設される前記ソレノイド部と前記本体部とを隔離して該ソレノイド部に対する前記反応ガスの漏出を防止するダイヤフラムと、
を備え、
前記弁体は、前記ダイヤフラムに対して前記導入ポートから前記導出ポートへと流通する反応ガスの上流側に設けられるとともに、前記弁体が前記弁座に着座した際に、前記シャフトと前記連結部との連結部位が前記導出ポートの前記ソレノイド部側の内周面下側より前記弁体側に配設されることを特徴とする燃料電池用電磁弁。In a fuel cell solenoid valve for exhausting reaction gas from a fuel cell,
A main body having an introduction port through which the reaction gas is introduced and a lead-out port through which the reaction gas introduced from the introduction port is exhausted;
A solenoid portion disposed inside a casing connected to the main body portion and having an exciting action by an electric current;
A shaft that is displaced along the axial direction under the excitation action of the solenoid part;
A valve body disposed coaxially with the axis of the solenoid part inside the main body connected to the casing, and engaged with one end of the shaft;
A valve seat in which the valve body is seated and separated under the displacement of the shaft;
A connecting portion that is formed of a flexible elastic material and is provided between one end portion along the axial direction of the casing on the main body portion side and the main body portion, and is integrally attached to the shaft. And a diaphragm that bends as the shaft is displaced and isolates the solenoid portion and the main body portion disposed in the casing to prevent leakage of the reaction gas to the solenoid portion. When,
With
The valve body is provided on the upstream side of the reaction gas flowing from the inlet port to the outlet port with respect to the diaphragm, and when the valve body is seated on the valve seat, the shaft and the connecting portion The fuel cell solenoid valve is characterized in that the connecting part is disposed on the valve body side from the lower side of the inner peripheral surface of the outlet port on the solenoid part side. 請求項１記載の燃料電池用電磁弁において、
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フィルタが装着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 1,
A fuel cell solenoid valve, wherein a filter for removing dust contained in the reaction gas is mounted inside the introduction port. 請求項１または２記載の燃料電池用電磁弁において、
前記ダイヤフラムは、
前記連結部より半径外方向に延在するスカート部と、
前記スカート部の外周に形成され、前記本体部と前記ソレノイド部の内部に配設される固定コアとの間に挟持される周縁部と、
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 1 or 2,
The diaphragm is
A skirt portion extending radially outward from the connecting portion;
A peripheral portion formed on an outer periphery of the skirt portion and sandwiched between the main body portion and a fixed core disposed inside the solenoid portion;
A solenoid valve for a fuel cell, comprising: 請求項３記載の燃料電池用電磁弁において、
前記シャフトには、前記ソレノイド部の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられる可動コアに挿通される他端部より前記ダイヤフラム側に半径外方向に拡径した拡径部が形成され、前記可動コアの一端面が前記拡径部に当接して係止されるとともに、前記シャフトの他端部の外周面と前記可動コアの内周面との間にクリアランス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 3,
The shaft is formed with a diameter-enlarged portion that is radially expanded outward from the other end portion inserted through a movable core provided in the solenoid portion so as to be displaceable along the axial direction, toward the diaphragm side, One end surface of the movable core is brought into contact with and locked by the enlarged-diameter portion, and a clearance is provided between the outer peripheral surface of the other end portion of the shaft and the inner peripheral surface of the movable core. Solenoid valve for fuel cell. 請求項３記載の燃料電池用電磁弁において、
前記ダイヤフラムの周縁部は、前記本体部の半径内方向に突出して形成される押え部によって保持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 3,
The fuel cell solenoid valve according to claim 1, wherein a peripheral portion of the diaphragm is held by a presser portion that protrudes radially inward of the main body portion. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池用電磁弁において、
前記ダイヤフラムと前記ソレノイド部の内部に配設される固定コアとの間に画成される空間は、その内部と前記本体部の外部とを連通する通路を介して前記空間の内部の流体が前記本体部の外部へと排気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 any one of claims 1 to 5,
The space defined between the diaphragm and the fixed core disposed inside the solenoid portion is configured such that the fluid inside the space is passed through a passage that communicates the inside with the outside of the main body portion. A solenoid valve for a fuel cell, characterized by being exhausted to the outside of the main body. 請求項６記載の燃料電池用電磁弁において、
前記通路は、前記固定コアの内部に形成される流体通路と、
前記流体通路と連通し、前記本体部の内部に形成される連通路と、
前記連通路および前記本体部の外部に連通するエア抜きポートと、
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 6,
The passage includes a fluid passage formed in the fixed core;
Communicating with the fluid passage, and a communication passage formed in the body portion;
An air vent port communicating with the outside of the communication passage and the main body,
A solenoid valve for a fuel cell, comprising: 請求項１記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弁体には、前記シャフトの一端部側が係合される係合孔が形成され、前記シャフトの外周面と前記係合孔の内周面との間にクリアランスが設けられるとともに、前記弁体を前記シャフト方向へと付勢するばね部材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 1,
The valve body is formed with an engagement hole with which one end of the shaft is engaged, and a clearance is provided between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the engagement hole. A fuel cell solenoid valve, characterized in that a spring member for biasing the valve in the shaft direction is provided. 請求項１記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弁体は、前記弁座に着座する一端面側に弾性材料からなる弾性部材が装着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 1,
The valve body is a solenoid valve for a fuel cell, wherein an elastic member made of an elastic material is attached to one end surface side of the valve body that is seated on the valve seat. 請求項９記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弁体は、前記一端面とは軸線方向において反対となる他端面側に弾性材料からなる弾性部材が装着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 9,
The valve body is a solenoid valve for a fuel cell, wherein an elastic member made of an elastic material is attached to the other end surface side opposite to the one end surface in the axial direction. 請求項１０記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弾性部材は、前記弁体の一端面側に装着される一方と、前記弁体の他端面側に装着される他方とが、前記弁体の内部の成形通路を介して一体的に形成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 10,
The elastic member is integrally formed with one side attached to one end surface side of the valve body and the other side attached to the other end surface side of the valve body through a molding passage inside the valve body. An electromagnetic valve for a fuel cell. 請求項９記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弾性部材は、前記弁体の一端面より前記弁座側に向かって所定長突出す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 9,
The electromagnetic valve for a fuel cell, wherein the elastic member protrudes a predetermined length from one end surface of the valve body toward the valve seat side. 請求項１０記載の燃料電池用電磁弁において、
前記弾性部材は、前記弁体の他端面から前記弁座より離間する方向に所定長突出す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 10,
The electromagnetic valve for a fuel cell, wherein the elastic member protrudes from the other end surface of the valve body by a predetermined length in a direction away from the valve seat. 請求項４記載の燃料電池用電磁弁において、
前記可動コアには、前記固定コア側に突出した凸部が形成され、前記凸部に対向する位置に前記固定コアの凹部が形成され、前記本体部とは反対側となる前記ケーシングの軸線方向に沿った他端部には、所定長突出した薄肉円筒部が形成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 movable core has a convex portion protruding toward the fixed core, a concave portion of the fixed core is formed at a position facing the convex portion, and an axial direction of the casing that is opposite to the main body portion A fuel cell solenoid valve characterized in that a thin cylindrical portion protruding a predetermined length is formed at the other end along the line. 請求項１４記載の燃料電池用電磁弁において、
前記シャフトは、フッ素樹脂によって表面処理が施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 14,
The shaft is surface-treated with a fluororesin, and is a fuel cell solenoid valve. 請求項１５記載の燃料電池用電磁弁において、
前記シャフトは、その外周面と前記固定コアの内周面との離間距離を１０〜５０μｍの範囲とす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 15,
The shaft has a separation distance between an outer peripheral surface of the shaft and an inner peripheral surface of the fixed core in the range of 10 to 50 μm.
JP2002347156A 2002-11-29 2002-11-29 Solenoid valve for fuel cell Expired - Fee Related JP4181391B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347156A JP4181391B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Solenoid valve for fuel cell
US10/726,206 US7040596B2 (en) 2002-11-29 2003-12-01 Solenoid valve for fuel cell
US11/371,149 US7441560B2 (en) 2002-11-29 2006-03-07 Solenoid valve for fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347156A JP4181391B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Solenoid valve for fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004179118A JP2004179118A (en) 2004-06-24
JP4181391B2 true JP4181391B2 (en) 2008-11-12

Family

ID=32707845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002347156A Expired - Fee Related JP4181391B2 (en) 2002-11-29 2002-11-29 Solenoid valve for fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4181391B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5380760B2 (en) * 2004-07-08 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell control device
JP4533114B2 (en) * 2004-11-30 2010-09-01 株式会社ケーヒン Electromagnetic shut-off valve for fuel cell
JP5023743B2 (en) 2007-03-09 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system
JP4852457B2 (en) * 2007-03-22 2012-01-11 日産自動車株式会社 solenoid valve
JP5215714B2 (en) * 2008-04-14 2013-06-19 本田技研工業株式会社 Valve device
JP2013002529A (en) * 2011-06-15 2013-01-07 Saginomiya Seisakusho Inc Control valve
DE102017214506A1 (en) 2017-08-21 2019-02-21 Robert Bosch Gmbh Proportional valve for controlling a gaseous medium
CN108953740B (en) * 2018-08-08 2024-04-12 厦门坤锦电子科技有限公司 Electromagnetic valve
EP4253808A1 (en) 2020-11-26 2023-10-04 Eagle Industry Co., Ltd. Valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004179118A (en) 2004-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7401762B2 (en) Solenoid-operated valve for use with fuel cells
US7441560B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
US7275732B2 (en) Solenoid-operated valve for fuel cells
US7481412B2 (en) Solenoid-operated cutoff valve for use with fuel cells
JP3857223B2 (en) Regulator for fuel cell
US20060141298A1 (en) Solenoid-operated valve for fuel cells
JP4181391B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP5966312B2 (en) Fuel cell system
JP3933563B2 (en) regulator
JP4017971B2 (en) On-off valve for fuel cell
JP4147132B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP4815394B2 (en) Regulator for decompression and high-pressure gas supply system using the regulator for decompression
JP2006153223A (en) Integration type valve device for fuel cell
JP4017969B2 (en) Regulator unit for fuel cell
US20100104909A1 (en) Fuel cell system
JP4082996B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP4398349B2 (en) Electromagnetic shut-off valve for fuel cell
JP4454905B2 (en) Backflow prevention valve and fuel cell system including the same
JP4533114B2 (en) Electromagnetic shut-off valve for fuel cell
JP4017970B2 (en) Solenoid valve for fuel cell
JP4082998B2 (en) Rotary solenoid valve for fuel cell
JP2009299770A (en) Valve device
US20220376282A1 (en) Fuel cell system and condensate water storage device
JP4806181B2 (en) Fuel cell system
JP2006153215A (en) 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: 20050921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080311

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080527

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080724

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: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080829

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: 20110905

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees