JP2007087729A - Control valve for fluid - Google Patents

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重仁 鈴木
Daisuke Yamamoto
大介 山本
Masakazu Hasegawa
雅一 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control valve for fluid having appropriate characteristics as a hydrogen supplying control valve supplying hydrogen to a fuel cell loaded on a fuel cell automobile. <P>SOLUTION: The control valve for fluid 100 controlling flow of fuel supplied to the fuel cell 30 is provided with: valve main bodies 103, 105, 107, 109, 127 having a fuel outflow port 129; a valve 131 opening and closing the fuel outflow port by moving inside the valve main bodies; a biasing means 141 generating biasing force biasing the valve in a direction closing the fuel outflow port; and electromagnetic force generating means 111, 113 generating electromagnetic force for moving the valve in a direction opening the fuel outflow port. The valve main bodies are structured of a plurality of members, and are provided with sealing parts 147a, 147b, 147c by adhesion formed among the members. Leak of the fluid outside is thereby sealed in. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体、例えば水素ボンベに貯えられている水素ガスを、当該水素ガスを使用して発電する燃料電池に供給する水素供給系に用いられる流体用制御弁に関する。   The present invention relates to a fluid control valve used in a hydrogen supply system that supplies a fluid, for example, hydrogen gas stored in a hydrogen cylinder to a fuel cell that generates electricity using the hydrogen gas.

内燃機関に燃料を供給するために用いられる一般的な燃料噴射弁は、バルブ本体内に配置されたバルブを電磁力によって駆動することにより燃料噴射孔を開閉するよう構成されている。バルブ本体は、バルブボディ、コア、バルブシート等の嵌め合いによって構成されるとともに、バルブボディ、コア、バルブシートの各嵌合面には、燃料通路を流れる燃料が外部へ漏出することを防止するべくゴム製のＯリングによる封止構造が設けられている。このようなＯリングによる封止構造は、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されている。
ＷＯ２００３−０４２５２６号公報 特開平９−３１０６５６号公報 A general fuel injection valve used to supply fuel to an internal combustion engine is configured to open and close a fuel injection hole by driving a valve disposed in a valve body by electromagnetic force. The valve body is configured by fitting the valve body, the core, the valve seat, and the like, and prevents the fuel flowing through the fuel passage from leaking to the outside on each fitting surface of the valve body, the core, and the valve seat. Therefore, a sealing structure using a rubber O-ring is provided. Such an O-ring sealing structure is disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.
WO2003-042526 Japanese Patent Laid-Open No. 9-310656

近年、燃料電池発電システムを搭載した燃料電池自動車が開発されている。この燃料電池自動車は、燃料電池発電システムで発電された電力を走行モータに供給することにより駆動する。
燃料電池発電システムは、水素と酸素を電気化学的に反応させて発電する燃料電池と、燃料電池に酸素を供給する酸素供給系と、燃料電池に水素を供給する水素供給系を備えている。
従来の、燃料電池自動車の水素供給系は、水素ガスを貯蔵する水素ボンベと、水素ボンベと燃料電池の間に設けられた遮断弁及びレギュレータを備えている。レギュレータは、水素ボンベに貯蔵されている水素ガスの圧力を設定圧力に減圧する。レギュレータとしては、例えば、ダイアフラムとバネを有し、入力された水素ガスの圧力を、バネの圧力によって定まる設定圧力に減圧する機械式の圧力制御弁が用いられている。遮断弁は、イグニッションスイッチがオンされると開放される。これにより、水素ボンベに貯蔵されている水素ガスは、レギュレータを介して燃料電池に供給される。一方、遮断弁は、イグニッションスイッチがオフされると、閉じられる。これにより、燃料電池への水素ガスの供給が停止される。 In recent years, fuel cell vehicles equipped with a fuel cell power generation system have been developed. This fuel cell vehicle is driven by supplying electric power generated by the fuel cell power generation system to a traveling motor.
The fuel cell power generation system includes a fuel cell that generates electricity by electrochemically reacting hydrogen and oxygen, an oxygen supply system that supplies oxygen to the fuel cell, and a hydrogen supply system that supplies hydrogen to the fuel cell.
A conventional hydrogen supply system of a fuel cell vehicle includes a hydrogen cylinder that stores hydrogen gas, and a shut-off valve and a regulator that are provided between the hydrogen cylinder and the fuel cell. The regulator reduces the pressure of the hydrogen gas stored in the hydrogen cylinder to a set pressure. As the regulator, for example, a mechanical pressure control valve having a diaphragm and a spring and reducing the input hydrogen gas pressure to a set pressure determined by the spring pressure is used. The shut-off valve is opened when the ignition switch is turned on. Thereby, the hydrogen gas stored in the hydrogen cylinder is supplied to the fuel cell via the regulator. On the other hand, the shut-off valve is closed when the ignition switch is turned off. Thereby, supply of hydrogen gas to the fuel cell is stopped.

従来の燃料電池自動車の燃料発電システムでは、レギュレータ等の流体用制御弁の封止構造として、前記した、ゴム製のＯリングを有する封止構造が用いられている。このため、Ｏリングからの水素ガスの透過による外部への漏れが懸念される。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素を供給する水素供給制御弁として好適な特性を有する流体用制御弁を提供することを目的とする。 In a conventional fuel cell power generation system for a fuel cell vehicle, the sealing structure having a rubber O-ring is used as a sealing structure for a fluid control valve such as a regulator. For this reason, there is a concern about leakage to the outside due to permeation of hydrogen gas from the O-ring.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a fluid control valve having characteristics suitable as a hydrogen supply control valve for supplying hydrogen to a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle. And

上記課題を達成するため、特許請求の範囲の各請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁が構成される。本発明の流体用制御弁は、燃料流出孔を有するバルブ本体と、バルブ本体内で移動して燃料流出孔を開閉するバルブと、燃料流出孔が閉じる方向にバルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して、燃料流出孔が開く方向にバルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、を有する。本発明における「流体用制御弁」は、電磁力によってバルブを開閉する電磁弁あり、燃料電池に水素ガスを供給する装置に好適に用いられる。
本発明によれば、バルブ本体は、複数の部材により構成されており、また、部材間に形成された、溶着による封止部を有している。なお本発明における「溶着による封止部」とは、溶接棒を媒介にして２部材を接合する態様、高温で加熱して２部材を直接に接合する態様のいずれも好適に包含する。また「封止部」は、バルブ本体につき、少なくとも１ヶ所設けられていれば足りる。本発明は、溶着による封止部によって流体の漏れを封止する構成のため、水素ガスに対しても高い封止効果を得ることができる。これにより、燃料電池発電装置に好適に用いることができる。
ところで、Ｏリングによる封止構造を採用した従来の流体用制御弁は、バルブ径および電磁力が小さく、水素ガス供給用として必要な所定の流量および圧力が確保できない。このため、水素ガス供給用として対応するべくバルブ径および電磁力を増大しようとすると、バルブを収容するバルブ本体の外郭形状が大型化してしまう。本発明によれば、溶着による封止部で流体の漏れを封止する構成とすることで、バルブ本体を構成する部材にＯリングの収容溝を設ける必要がなくなるため、その分だけ当該部材の肉厚を内径側に薄く形成することが可能となる。その結果、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、バルブ径および電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用できる。 In order to achieve the above object, the invention described in each of the claims is configured.
According to the first aspect of the present invention, the fluid control valve is configured to control the flow rate of the fuel supplied to the fuel cell. The fluid control valve of the present invention generates a valve body having a fuel outflow hole, a valve that moves in the valve body to open and close the fuel outflow hole, and a biasing force that urges the valve in the direction in which the fuel outflow hole closes And an electromagnetic force generating means for generating an electromagnetic force for moving the valve in the direction in which the fuel outflow hole opens against the urging force of the urging means. The “fluid control valve” in the present invention is an electromagnetic valve that opens and closes a valve by electromagnetic force, and is preferably used in an apparatus that supplies hydrogen gas to a fuel cell.
According to the present invention, the valve main body is constituted by a plurality of members, and has a sealing portion formed by welding formed between the members. The “sealing part by welding” in the present invention suitably includes both an aspect in which two members are joined using a welding rod as a medium and an aspect in which two members are directly joined by heating at a high temperature. Further, it is sufficient that at least one “sealing portion” is provided per valve body. Since this invention is the structure which seals the leak of the fluid with the sealing part by welding, it can acquire the high sealing effect also with respect to hydrogen gas. Thereby, it can use suitably for a fuel cell power generator.
By the way, the conventional fluid control valve adopting a sealing structure by an O-ring has a small valve diameter and electromagnetic force, and cannot secure a predetermined flow rate and pressure necessary for supplying hydrogen gas. For this reason, when it is going to increase a valve diameter and electromagnetic force so that it may respond | correspond for use for hydrogen gas supply, the outer shape of the valve main body which accommodates a valve will enlarge. According to the present invention, it is not necessary to provide an O-ring housing groove in the member constituting the valve body by sealing the fluid leak with the sealing portion by welding, and accordingly, the member is made by that much. The wall thickness can be reduced to the inner diameter side. As a result, the valve diameter and electromagnetic force can be increased and used for hydrogen gas supply without increasing the outer shape of the valve body.

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の流体用制御弁におけるバルブ本体は、バルブ本体は、ボディと、ボディの内側に配置されているコアと、ボディの内側に配置されているとともに、燃料流出孔が形成されているシート部材と、コアとボディの間に配置されているリングを有する。そしてボディとシート部材との接合部、ボディとリングとの接合部、コアとリングとの接合部に、溶着による封止部が形成されている。なお本発明における「リング」とは、電磁アクチュエータのバルブに対する電磁力の作用を効率的に行わせるべく設けられるリング状の非磁性材がこれに該当する。本発明によれば、バルブ本体が、ボディ、コア、シート部材、およびリングによって構成される形式の流体用制御弁において、バルブ本体を構成する構成部材の各接合部にそれぞれ溶着による封止部を設けることによって、高い封止機能を確保できる。これにより、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、バルブ径および電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用することが可能となる。 (Invention of Claim 2)
According to the second aspect of the present invention, the valve main body in the fluid control valve according to the first aspect is configured such that the valve main body is disposed on the body, the core disposed on the inner side of the body, and the inner side of the body. And a seat member in which a fuel outflow hole is formed, and a ring disposed between the core and the body. A sealing portion by welding is formed at a joint portion between the body and the sheet member, a joint portion between the body and the ring, and a joint portion between the core and the ring. The “ring” in the present invention corresponds to a ring-shaped nonmagnetic material provided to efficiently perform the action of electromagnetic force on the valve of the electromagnetic actuator. According to the present invention, in the fluid control valve of the type in which the valve main body is constituted by the body, the core, the seat member, and the ring, the sealing portions by welding are respectively provided at the joint portions of the constituent members constituting the valve main body. By providing, a high sealing function can be secured. Thereby, it becomes possible to increase the valve diameter and electromagnetic force and use it for supplying hydrogen gas without increasing the outer shape of the valve body.

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の流体用制御弁における封止部は、溶接によって形成されている。ここで「溶接」とは、溶接棒を媒介にして接合する態様をいう。本発明によれば、封止部を溶接によって形成することで、水素ガスの供給といった高圧環境下での使用に対し、劣化による強度低下を抑制できる耐久性のある流体用制御弁が提供される。 (Invention of Claim 3)
According to the invention described in claim 3, the sealing portion in the fluid control valve according to claim 1 or 2 is formed by welding. Here, “welding” refers to an aspect in which welding is performed using a welding rod as a medium. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the durable fluid control valve which can suppress the intensity | strength fall by deterioration with respect to the use in high pressure environments, such as supply of hydrogen gas, by forming a sealing part by welding is provided. .

（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁が構成される。本発明の流体用制御弁は、燃料流出孔を有するバルブ本体と、バルブ本体内で移動して燃料流出孔を開閉するバルブと、燃料流出孔が閉じる方向にバルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して、燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、入力信号に基づいて電磁力発生手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有する。本発明における「流体用制御弁」は、電磁力によってバルブを開閉する電磁弁であり、燃料電池に水素ガスを供給する装置として好適に用いられる。
本発明における制御手段は、燃料流出孔から流出される燃料の圧力が、入力信号に比例するように電磁力発生手段に供給する電力を制御する構成とされる。ここで「電磁力発生手段」としては、典型的にはソレノイドコイルがこれに該当し、「入力信号」とは、典型的には、アクセルペダルの踏込量がこれに該当する。また「燃料の圧力」は、例えば圧力センサによって検出される。本発明によれば、電磁力発生手段に供給する電力は、入力信号としてのアクセルペダルの踏込量に比例した設定圧力と、圧力センサにより検出される圧力との差に応じたデューティ比を有する制御信号に基づき制御される。これにより、燃料電池に供給する燃料の流量をアクセルペダルの踏込量に対応して制御できる。 (Invention of Claim 4)
According to the fourth aspect of the present invention, the fluid control valve is configured to control the flow rate of the fuel supplied to the fuel cell. The fluid control valve of the present invention generates a valve body having a fuel outflow hole, a valve that moves in the valve body to open and close the fuel outflow hole, and a biasing force that urges the valve in the direction in which the fuel outflow hole closes The electromagnetic force generating means for generating an electromagnetic force for moving the valve in the direction in which the fuel outflow hole opens against the urging force of the urging means, and the electromagnetic force generating means based on the input signal. Control means for controlling the power to be supplied. The “fluid control valve” in the present invention is an electromagnetic valve that opens and closes a valve by electromagnetic force, and is preferably used as a device for supplying hydrogen gas to a fuel cell.
The control means in the present invention is configured to control the electric power supplied to the electromagnetic force generating means so that the pressure of the fuel flowing out from the fuel outflow hole is proportional to the input signal. Here, the “electromagnetic force generating means” typically corresponds to a solenoid coil, and the “input signal” typically corresponds to an accelerator pedal depression amount. The “fuel pressure” is detected by, for example, a pressure sensor. According to the present invention, the electric power supplied to the electromagnetic force generating means has a duty ratio corresponding to the difference between the set pressure proportional to the accelerator pedal depression amount as the input signal and the pressure detected by the pressure sensor. Control is based on the signal. Thereby, the flow rate of the fuel supplied to the fuel cell can be controlled in accordance with the depression amount of the accelerator pedal.

本発明によれば、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素を供給する水素供給制御弁として好適な特性を有する流体用制御弁が提供されることとなった。   According to the present invention, a fluid control valve having characteristics suitable as a hydrogen supply control valve for supplying hydrogen to a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle is provided.

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態に係る流体用制御弁は、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素ガスを供給する流体用制御弁として用いている。このため、先ず燃料電池発電システムの構成につき、図１を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The fluid control valve according to the present embodiment is used as a fluid control valve for supplying hydrogen gas to a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle. Therefore, first, the configuration of the fuel cell power generation system will be described with reference to FIG.

燃料電池自動車２は、イグニッションスイッチ４、アクセルペダル６、燃料電池発電システム１０等を有している。イグニッションスイッチ４、アクセルペダル６は、燃料電池発電システム１０の制御装置６０と接続されている。制御装置６０は、本発明における「制御手段」に対応する。燃料電池発電システム１０は、水素ガスと酸素ガスを反応させて発電するシステムである。燃料電池自動車２は、システム１０によって発電された電力を走行モータに供給することによって走行する。燃料電池発電システム１０は、酸素と水素を用いて発電する燃料電池３０と、燃料電池３０に水素を供給する水素ボンベ１２と、燃料電池３０に空気を供給する空気供給装置３２と、制御装置６０等を備えている。
水素ボンベ１２は、超高圧の水素ガスを貯蔵することができる。本実施の形態では、最大で７０ＭＰａの水素を貯蔵することができる。水素ボンベ１２と燃料電池３０の間には、水素ボンベ１２から燃料電池３０まで水素ガスを案内するガス流路５０が備えられている。ガス流路５０には、水素ボンベ１２から燃料電池３０の方向に、遮断弁１４、第１レギュレータ１６、第２レギュレータ１００が順に配置されている。 The fuel cell vehicle 2 includes an ignition switch 4, an accelerator pedal 6, a fuel cell power generation system 10, and the like. The ignition switch 4 and the accelerator pedal 6 are connected to the control device 60 of the fuel cell power generation system 10. The control device 60 corresponds to the “control unit” in the present invention. The fuel cell power generation system 10 is a system that generates electricity by reacting hydrogen gas and oxygen gas. The fuel cell vehicle 2 travels by supplying the power generated by the system 10 to the travel motor. The fuel cell power generation system 10 includes a fuel cell 30 that generates power using oxygen and hydrogen, a hydrogen cylinder 12 that supplies hydrogen to the fuel cell 30, an air supply device 32 that supplies air to the fuel cell 30, and a control device 60. Etc.
The hydrogen cylinder 12 can store ultra-high pressure hydrogen gas. In this embodiment, a maximum of 70 MPa of hydrogen can be stored. A gas flow path 50 that guides hydrogen gas from the hydrogen cylinder 12 to the fuel cell 30 is provided between the hydrogen cylinder 12 and the fuel cell 30. In the gas flow path 50, the shut-off valve 14, the first regulator 16, and the second regulator 100 are sequentially arranged in the direction from the hydrogen cylinder 12 to the fuel cell 30.

遮断弁１４は、水素ボンベ１２のガス出口を開閉するパイロット式遮断弁（図示省略）と、その下流に配置されている過流防止弁（図示省略）とから構成されている。遮断弁１４は、ガス配管５０ａによって第１レギュレータ１６に接続されている。
第１レギュレータ１６は、入力された水素ガスの圧力を約１ＭＰａまで減圧する。第1レギュレータ１６には、ガス配管５０ｂが接続されている。ガス配管５０ｂは、途中で二手に分かれており、その一方は第２レギュレータ１００と接続され、他方は排気シャット弁３６と接続されている。第２レギュレータ１００は、入力された水素ガスの圧力を約０．２ＭＰａまで減圧する。
排気シャット弁３６は、ガス流路５０を開閉する。この排気シャット弁３６が開放されると、ガス流路５０中の水素ガスが大気中に排出される。排気シャット弁３６には、図示省略の希釈器が接続されており、水素ガスは希釈後に排出される。また排気シャット弁３６には、図示省略の逆止弁が接続されており、その逆止弁によって空気がガス流路５０に侵入するのが防止されている。 The shut-off valve 14 includes a pilot shut-off valve (not shown) that opens and closes the gas outlet of the hydrogen cylinder 12 and an overflow prevention valve (not shown) arranged downstream thereof. The shutoff valve 14 is connected to the first regulator 16 by a gas pipe 50a.
The first regulator 16 reduces the pressure of the input hydrogen gas to about 1 MPa. A gas pipe 50 b is connected to the first regulator 16. The gas pipe 50 b is divided into two in the middle, one of which is connected to the second regulator 100 and the other is connected to the exhaust shut-off valve 36. The second regulator 100 reduces the pressure of the input hydrogen gas to about 0.2 MPa.
The exhaust shut valve 36 opens and closes the gas flow path 50. When the exhaust shut-off valve 36 is opened, hydrogen gas in the gas flow path 50 is discharged into the atmosphere. A diluter (not shown) is connected to the exhaust shut valve 36, and the hydrogen gas is discharged after dilution. Further, a check valve (not shown) is connected to the exhaust shut valve 36, and air is prevented from entering the gas flow path 50 by the check valve.

第２レギュレータ１００と燃料電池３０は、ガス配管５０ｃによって接続されている。燃料電池３０の内部には、水素ガス通過経路３０ａと空気通過経路３０ｂが形成されている。この水素ガス通過経路３０ａには、ガス配管５０ｃから水素ガスが流入する。燃料電池３０の空気通過経路３０ｂには、空気配管５４を介して空気供給装置３２が接続されている。空気供給装置３２は、コンプレッサや加湿モジュール等から構成され、燃料電池３０に空気を送り込む。燃料電池３０の空気通過経路３０ｂには、空気供給装置３２から送り込まれた空気が流入する。燃料電池３０は、水素ボンベ１２からの水素ガスと、空気供給装置３２からの空気中の酸素ガスを電気的に反応させて発電する。燃料電池３０で発電された電力は、燃料電池自動車２の駆動（走行）エネルギーとなる。   The second regulator 100 and the fuel cell 30 are connected by a gas pipe 50c. Inside the fuel cell 30, a hydrogen gas passage 30a and an air passage 30b are formed. Hydrogen gas flows into the hydrogen gas passage 30a from the gas pipe 50c. An air supply device 32 is connected to the air passage 30 b of the fuel cell 30 via an air pipe 54. The air supply device 32 includes a compressor, a humidification module, and the like, and sends air into the fuel cell 30. Air sent from the air supply device 32 flows into the air passage 30 b of the fuel cell 30. The fuel cell 30 generates electricity by electrically reacting hydrogen gas from the hydrogen cylinder 12 and oxygen gas in the air from the air supply device 32. The electric power generated by the fuel cell 30 serves as driving (running) energy for the fuel cell vehicle 2.

ガス配管５０ｃには、第２レギュレータ１００から供給される水素ガスの圧力を検出する圧力センサ１８が設けられている。
制御装置６０は、圧力センサ１８によって検出された水素ガスの圧力（ガス圧）、イグニッションスイッチ４の動作検出信号、アクセルペダル６の踏込量検出信号が入力される。
また、制御装置６０には、遮断弁１４、第２レギュレータ１００、排気シャット弁３６が接続されている。
制御装置６０は、遮断弁１４、第２レギュレータ１００、排気シャット弁３６の開閉制御を実行する。 The gas pipe 50 c is provided with a pressure sensor 18 that detects the pressure of the hydrogen gas supplied from the second regulator 100.
The control device 60 receives the hydrogen gas pressure (gas pressure) detected by the pressure sensor 18, the operation detection signal of the ignition switch 4, and the depression amount detection signal of the accelerator pedal 6.
In addition, the control device 60 is connected to the shutoff valve 14, the second regulator 100, and the exhaust shut valve 36.
The control device 60 executes opening / closing control of the shutoff valve 14, the second regulator 100, and the exhaust shut valve 36.

制御装置６０は、イグニッションスイッチ４がオンになると、遮断弁１４を開放する。これにより、水素ボンベ１２に貯蔵された水素ガスは第１レギュレータ１６を介して第２レギュレータ１００に供給される。
そして、アクセルペダル６の踏込量及び圧力センサ１８の検出信号に基づいて、第２レギュレータ１００に供給する電力を制御する。本実施の形態では、第２レギュレータ１００のソレノイドコイルに供給する電力をアクセルペダル６の踏込量及び圧力センサ１８の検出信号に応じたデューティ比で制御している。なおデューティ制御は、ソレノイドコイルに供給する電力パルスの周期Ｔと、電力パルスの幅（オン時間）ｔとの比（デューティ比＝ｔ／Ｔ×１００％）を制御する制御方法である。なお第２レギュレータ１００の具体的な制御方法については後述する。
一方、制御装置６０は、イグニッションスイッチ４がオフされると、遮断弁１４を閉じるとともに、排気シャット弁３６を開放する。これにより、ガス配管５０中の水素ガスが大気中に排出される。
排気シャット弁３６は、少なくとも、遮断弁１４が次に開放される前に閉じられていればよい。 The control device 60 opens the shut-off valve 14 when the ignition switch 4 is turned on. Thereby, the hydrogen gas stored in the hydrogen cylinder 12 is supplied to the second regulator 100 via the first regulator 16.
And the electric power supplied to the 2nd regulator 100 is controlled based on the depression amount of the accelerator pedal 6, and the detection signal of the pressure sensor 18. In the present embodiment, the power supplied to the solenoid coil of the second regulator 100 is controlled with a duty ratio corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 6 and the detection signal of the pressure sensor 18. The duty control is a control method for controlling the ratio (duty ratio = t / T × 100%) between the period T of the power pulse supplied to the solenoid coil and the width (on time) t of the power pulse. A specific control method of the second regulator 100 will be described later.
On the other hand, when the ignition switch 4 is turned off, the control device 60 closes the shutoff valve 14 and opens the exhaust shut valve 36. Thereby, the hydrogen gas in the gas pipe 50 is discharged into the atmosphere.
The exhaust shut-off valve 36 only needs to be closed at least before the shut-off valve 14 is next opened.

本実施の形態に係る流体用制御弁は、図１に示された燃料発電システム１０中の第２レギュレータ１００として用いられる。すなわち、水素ガス供給用電磁駆動式の流体用制御弁であり、以下の説明では、流体用制御弁１００という。   The fluid control valve according to the present embodiment is used as the second regulator 100 in the fuel power generation system 10 shown in FIG. That is, it is an electromagnetically driven fluid control valve for supplying hydrogen gas, and is referred to as a fluid control valve 100 in the following description.

以下、本実施の形態に係る水素ガス供給用電磁駆動式の流体用制御弁につき、図２〜図５を参照しつつ説明する。図２は流体用制御弁１００の全体構成を示す断面図である。図２に示すように、電磁駆動式の流体用制御弁１００は、磁性材からなるほぼ円筒状のボディ１０１を有する。ボディ１０１は、互いに嵌め合い接合されたアッパボディ１０３とロアボディ１０５とから構成される。アッパボディ１０３内の中央部には、ほぼ円筒状のコア１０７が挿入配置されている。コア１０７は磁性材からなり、ロアボディ１０５との間に非磁性材からなる鍔付リング１０９が配置されている。またロアボディ１０５の前端部（コア１０７と反対側）には、バルブシート１２７が配置されている。上記のアッパボディ１０３、ロアボディ１０５、コア１０７、バルブシート１２７、および鍔付リング１０９によって本発明における「バルブ本体」が構成されている。   Hereinafter, an electromagnetically driven fluid control valve for supplying hydrogen gas according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the fluid control valve 100. As shown in FIG. 2, the electromagnetically driven fluid control valve 100 has a substantially cylindrical body 101 made of a magnetic material. The body 101 includes an upper body 103 and a lower body 105 that are fitted and joined to each other. A substantially cylindrical core 107 is inserted and disposed in the central portion of the upper body 103. The core 107 is made of a magnetic material, and a brazing ring 109 made of a nonmagnetic material is disposed between the core 107 and the lower body 105. In addition, a valve seat 127 is disposed at the front end portion (the side opposite to the core 107) of the lower body 105. The upper body 103, the lower body 105, the core 107, the valve seat 127, and the flanged ring 109 constitute the “valve body” in the present invention.

アッパボディ１０３とコア１０７の間には、ほぼ円筒状のボビン１１１が配置されている。ボビン１１１は合成樹脂等の電気絶縁材からなり、ソレノイドコイル１１３が多層状に巻かれている。ソレノイドコイル１１３にはターミナル１１５が電気的に接続される。アッパボディ１０３の外周領域には、ターミナル１１５を取り囲むソケット部１１７ａを有する受電用コネクタ１１７が設けられ、ソケット部１７ａに前述した制御装置６０（図１参照）の給電用コネクタ（図示省略）が接続される。これにより、ソレノイドコイル１１３に対する通電およびその解除がなされる。ボビン１１１およびソレノイドコイル１１３は、本発明における「電磁力発生手段」に対応する。   A substantially cylindrical bobbin 111 is disposed between the upper body 103 and the core 107. The bobbin 111 is made of an electrical insulating material such as synthetic resin, and a solenoid coil 113 is wound in a multilayer shape. A terminal 115 is electrically connected to the solenoid coil 113. A power receiving connector 117 having a socket portion 117a surrounding the terminal 115 is provided in the outer peripheral region of the upper body 103, and the power supply connector (not shown) of the control device 60 (see FIG. 1) is connected to the socket portion 17a. Is done. Thereby, energization to the solenoid coil 113 and its release are performed. The bobbin 111 and the solenoid coil 113 correspond to “electromagnetic force generating means” in the present invention.

ロアボディ１０５内には、ストッパ１２１、カラー１２３、可動弁１３１を支持する支持プレートとしての板バネ１３５、リング１２５およびバルブシート１２７が順次組み付けられている。可動弁１３１は、本発明における「バルブ」に対応する。
バルブシート１２７は、非磁性材あるいは非磁性を有する制振合金からなり、軸方向一端面（図示右側）に座面１２７ａが形成されている。バルブシート１２７の軸中心部にガス噴射孔１２９が形成されている。ガス噴射孔１２９は、本発明における「燃料流出孔」に対応する。バルブシート１２７はロアボディ１０５の筒孔内に嵌合されており、その嵌め合い部におけるロアボディ１０５の軸方向端面において溶接により接合されている。これにより、ストッパ１２１、カラー１２３、板バネ１３５の外周およびリング１２５がロアボディ１０５の内側フランジ部１０５ａとの間に挟持される。なおバルブシート１２７のガス噴射孔１２９は、下流側に向かって順に絞り部１２９ａ、同径部１２９ｂ、拡張部１２９ｃを有する構成とされる。 In the lower body 105, a stopper 121, a collar 123, a leaf spring 135 as a support plate for supporting the movable valve 131, a ring 125, and a valve seat 127 are sequentially assembled. The movable valve 131 corresponds to a “valve” in the present invention.
The valve seat 127 is made of a nonmagnetic material or a nonmagnetic damping alloy, and a seating surface 127a is formed on one axial end surface (right side in the drawing). A gas injection hole 129 is formed in the central portion of the valve seat 127. The gas injection hole 129 corresponds to the “fuel outflow hole” in the present invention. The valve seat 127 is fitted into the cylindrical hole of the lower body 105, and is joined by welding at the axial end surface of the lower body 105 at the fitting portion. Thereby, the stopper 121, the collar 123, the outer periphery of the leaf spring 135, and the ring 125 are sandwiched between the inner flange portion 105a of the lower body 105. The gas injection hole 129 of the valve seat 127 has a constricted portion 129a, a same-diameter portion 129b, and an expanded portion 129c in order toward the downstream side.

ストッパ１２１は、磁性材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつ内側フランジ部１０５ａに当接されている。カラー１２３は、例えばステンレス材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつストッパ１２１の外周部と当接されている。リング１２５は、例えばステンレス材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつ板バネ１３５の外周部と当接されている。リング１２５は、ロアボディ１０５に対するバルブシート１２７の固定に伴い板バネ１３５の外周部をカラー１２３に押圧している。これにより、板バネ１３５の外周部がカラー１２３とリング１２５との間に挟持される。   The stopper 121 is formed in a ring shape from a magnetic material, is fitted in the lower body 105, and is in contact with the inner flange portion 105a. The collar 123 is formed in a ring shape from, for example, stainless steel, is fitted in the lower body 105, and is in contact with the outer peripheral portion of the stopper 121. The ring 125 is formed in a ring shape from, for example, a stainless material, is fitted into the lower body 105, and is in contact with the outer peripheral portion of the leaf spring 135. The ring 125 presses the outer peripheral portion of the leaf spring 135 against the collar 123 as the valve seat 127 is fixed to the lower body 105. As a result, the outer peripheral portion of the leaf spring 135 is sandwiched between the collar 123 and the ring 125.

可動弁１３１は、磁性材である電磁ステンレス材からなり、図４に示すように、コア１０７とほぼ同様の断面形状をなす円筒形状の主部１３１ａと、その主部１３１ａの前側（ロアボディ１０５側）の外周に張り出すフランジ部１３１ｂと、主部１３１ａ先端に突出する円板形状のバルブ部１３１ｃとを有する。なお主部１３１ａおよびフランジ部１３１ｂは、ソレノイドコイル１１３の通電時において、アーマチュアとして機能する。
主部１３１ａの中空部１３１ｄの内周面には、段付面からなるバネ座面１３１ｅが形成されている。またフランジ部１３１ｂの後面（図４の上面）はストッパ１２１と面接触可能な当接面１３１ｆとなっている。
バルブ部１３１ｃの前面（図４の下面）は、バルブシート１２７の座面１２７ａと面接触可能な接触面１３１ｇとされ、この接触面１３１ｇには、弾性を有する環状のシール部材１３３が嵌着されている。シール部材１３３は可動弁１３１の閉弁時にバルブシート１２７の座面１２７ａと当接してシール作用と緩衝作用を果たす。このとき、シール部材１３３は、バルブシート１２７の座面１２７ａに当接後弾性変形し、それに伴いバルブ部１３１ｃの接触面１３１ｇがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接する。すなわち、可動弁１３１の最終的な閉弁位置については、座面１２７ａと接触面１３１ｇとの直接接触によって規定される。またバルブ部１３１ｃには、主部１３１ａの中空部１３１ｄと連通するとともに径方向に放射状に延びる、例えば６本の貫通孔１３１ｈが周方向に６０度の等間隔で形成されている。中空部１３１ｄと貫通孔１３１ｈとによって可動弁１３１のガス通路が構成される。貫通孔１３１ｈは、本発明における「流体通路」に対応する。 The movable valve 131 is made of an electromagnetic stainless steel material, which is a magnetic material. As shown in FIG. 4, the movable valve 131 has a cylindrical main portion 131a having a cross-sectional shape substantially the same as that of the core 107, and a front side (lower body 105 side) of the main portion 131a. ) And a disc-shaped valve portion 131c protruding from the tip of the main portion 131a. The main portion 131a and the flange portion 131b function as an armature when the solenoid coil 113 is energized.
A spring seat surface 131e formed of a stepped surface is formed on the inner peripheral surface of the hollow portion 131d of the main portion 131a. The rear surface of the flange portion 131b (the upper surface in FIG. 4) is an abutment surface 131f that can come into surface contact with the stopper 121.
The front surface of the valve portion 131c (the lower surface in FIG. 4) is a contact surface 131g that can come into surface contact with the seat surface 127a of the valve seat 127, and an elastic annular seal member 133 is fitted on the contact surface 131g. ing. When the movable valve 131 is closed, the seal member 133 abuts on the seat surface 127a of the valve seat 127 to perform a sealing action and a buffering action. At this time, the seal member 133 is elastically deformed after coming into contact with the seating surface 127a of the valve seat 127, and accordingly, the contact surface 131g of the valve portion 131c comes into contact with the seating surface 127a of the valve seat 127. That is, the final valve closing position of the movable valve 131 is defined by direct contact between the seating surface 127a and the contact surface 131g. The valve portion 131c is formed with, for example, six through holes 131h communicating with the hollow portion 131d of the main portion 131a and extending radially in the radial direction at equal intervals of 60 degrees in the circumferential direction. The gas passage of the movable valve 131 is constituted by the hollow portion 131d and the through hole 131h. The through hole 131h corresponds to a “fluid passage” in the present invention.

次に可動弁１３１を支持する板バネ１３５につき説明する。図３には板バネ１３５の全体構成が示される。図示のように、板バネ１３５は、例えば析出硬化系ステンレスからなり、中央部に円形の孔１３５ａを有する円板状に形成されている。板バネ１３５は、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとの間の中間領域に、当該板バネ１３５の周方向に延びる内外２列のスリット１３５ｄ，１３５ｅを各３本ずつ６０度の間隔で備えている。なお外周側のスリット１３５ｄと、内周側のスリット１３５ｅとは、周方向において互いに６０度の位相差を有する。上記のように、板バネ１３５の外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとのそれぞれにスリット１３５ｄ，１３５ｅを設けることによって、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとの間の中間領域には、板バネ１３５の軸方向（可動弁１３１の移動方向）に弾性変形可能な支持部１３７が形成される。支持部１３７は、本発明における「弾性変形部」に対応する。   Next, the leaf spring 135 that supports the movable valve 131 will be described. FIG. 3 shows the overall configuration of the leaf spring 135. As shown in the figure, the plate spring 135 is made of, for example, precipitation hardening stainless steel, and is formed in a disc shape having a circular hole 135a in the center. The leaf spring 135 is provided with two inner and outer slits 135d and 135e extending in the circumferential direction of the leaf spring 135 at intervals of 60 degrees in the middle region between the outer circumferential portion 135b and the inner circumferential portion 135c. Yes. The outer peripheral slit 135d and the inner slit 135e have a phase difference of 60 degrees in the circumferential direction. As described above, by providing the slits 135d and 135e in the outer peripheral portion 135b and the inner peripheral portion 135c of the leaf spring 135, the leaf spring 135 is provided in the intermediate region between the outer peripheral portion 135b and the inner peripheral portion 135c. A support portion 137 that is elastically deformable in the axial direction (the moving direction of the movable valve 131) is formed. The support portion 137 corresponds to an “elastic deformation portion” in the present invention.

支持部１３７は、外周部１３５ｂに連接される周方向に３個の柱状部１３７ａと、内周部１３５ｃに連接される周方向に３個の柱状部１３７ｂと、それら外周側の柱状部１３７ａと内周側の柱状部１３７ｂとを互いに連接する６個の梁状部１３７ｃとを有する構成とされる。柱状部１３７ａ，１３７ｂは、本発明における「連接部位」に対応する。なお外周側の柱状部１３７ａと内周側の柱状部１３７ｂとは、周方向において互いに６０度の位相差を有する。したがって、支持部１３７は、外周部１３５ｂと内周部１３５ｂｃに対して交互に連接される。そして板バネ１３５の軸方向からみたとき、支持部１３７は、その形状がそれぞれ略Ｓ字状に形成されている。すなわち、板バネ１３５は、周方向に６０度間隔で設定された合計６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂとそれら柱状部１３７ａ，１３７ｂをつなぐＳ字状の梁状部１３７ｃとを有する支持部１３７によって、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃが互いに連接された構成とされる。   The support portion 137 includes three columnar portions 137a in the circumferential direction connected to the outer peripheral portion 135b, three columnar portions 137b in the circumferential direction connected to the inner peripheral portion 135c, and columnar portions 137a on the outer peripheral side. The inner peripheral columnar part 137b is configured to have six beam-like parts 137c that are connected to each other. The columnar portions 137a and 137b correspond to “joining portions” in the present invention. The outer columnar portion 137a and the inner columnar portion 137b have a phase difference of 60 degrees in the circumferential direction. Accordingly, the support portions 137 are alternately connected to the outer peripheral portion 135b and the inner peripheral portion 135bc. When viewed from the axial direction of the leaf spring 135, the support portions 137 are each formed in a substantially S shape. That is, the leaf spring 135 is supported by a support portion 137 having a total of six columnar portions 137a and 137b set at intervals of 60 degrees in the circumferential direction and an S-shaped beam-shaped portion 137c that connects the columnar portions 137a and 137b. The outer peripheral portion 135b and the inner peripheral portion 135c are connected to each other.

外周側のスリット１３５ｄの幅は、周方向端部側の幅が周方向中央部の幅よりも内径側に広げられた広幅に形成されている。内周側のスリット１３５ｅの幅は、周方向端部側の幅が周方向中央部の幅よりも外径側に広げられた広幅に形成されている。このように外周側および内周側のスリット幅を設定することによって、支持部１３７は、略Ｓ字状に形成されている（図３にＳ字形状を２点鎖線で示す）。ただし隣接する支持部１３７は、略逆Ｓ字状となる。すなわち、支持部１３７は略Ｓ字状と略逆Ｓ字状とが交互に形成されることになり、その場合、略Ｓ字状に形成される支持部１３７の柱状部１３７ａと、略逆Ｓ字状に形成される支持部１３７の柱状部１３７ａが互いに兼用する。また外周側のスリット１３５ｄおよび内周側のスリット１３５ｅの周方向端部には、それぞれ周方向中央部のスリット幅よりも拡大された大きさの円弧面（Ｒ面）１３５ｆが形成されている。このことによって、外周側のスリット１３５ｄ相互間、および内周側のスリット１３５ｅ相互間に挟まれる領域、すなわち柱状部１３７ａ，１３７ｂの応力集中が回避される構成とされる。   The width of the slit 135d on the outer peripheral side is formed to be wide such that the width on the circumferential end portion side is wider on the inner diameter side than the width in the circumferential central portion. The width of the slit 135e on the inner peripheral side is formed to be wide such that the width on the circumferential end portion side is wider on the outer diameter side than the width in the circumferential central portion. By setting the slit width on the outer peripheral side and the inner peripheral side in this way, the support portion 137 is formed in a substantially S shape (the S shape is indicated by a two-dot chain line in FIG. 3). However, the adjacent support parts 137 are substantially inverted S-shaped. That is, the support part 137 is formed in an approximately S shape and an approximately inverted S shape alternately. In that case, the columnar part 137a of the support part 137 formed in an approximately S shape and an approximately inverted S shape. The columnar portions 137a of the support portions 137 formed in a letter shape also serve as one another. In addition, arcuate surfaces (R surfaces) 135f each having a size larger than the slit width at the circumferential central portion are formed at the circumferential ends of the outer circumferential slit 135d and the inner circumferential slit 135e. Thus, the stress concentration in the regions sandwiched between the outer slits 135d and between the inner slits 135e, that is, the columnar portions 137a and 137b is avoided.

また板バネ１３５の内周部１３５ｃには、前後両面に跨り当該内周部１３５ｃを被覆する弾性体１３９がインサート成形によって設けられている（図４参照）。板バネ１３５の内周部１３５ｃには、適数個（６個）の孔１３５ｇが周方向に等間隔で設けられ、この孔１３５ｇを通して前後の弾性体１３９が連結されている。弾性体１３９の内径は、可動弁１３１の主部１３１ａの外径よりも若干小さく形成されている。すなわち、可動弁１３１は、その主部１３１ａが弾性体１３９に締まり嵌めによって取り付けられる。このとき、板バネ１３５と可動弁１３１とは、図５に示すように、支持部１３７の６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂと、可動弁１３１の６個の貫通孔１３１ｈとの周方向における相対位置が互いに一致するように位相合せされる。   Further, an elastic body 139 that covers the front and rear surfaces and covers the inner peripheral portion 135c is provided on the inner peripheral portion 135c of the leaf spring 135 by insert molding (see FIG. 4). An appropriate number (six) of holes 135g are provided in the circumferential direction at equal intervals in the inner peripheral portion 135c of the leaf spring 135, and the front and rear elastic bodies 139 are connected through the holes 135g. The inner diameter of the elastic body 139 is formed slightly smaller than the outer diameter of the main portion 131a of the movable valve 131. That is, the movable valve 131 has a main portion 131a attached to the elastic body 139 by an interference fit. At this time, as shown in FIG. 5, the leaf spring 135 and the movable valve 131 are relative to each other in the circumferential direction between the six columnar portions 137 a and 137 b of the support portion 137 and the six through holes 131 h of the movable valve 131. Phase alignment is performed so that the positions coincide with each other.

板バネ１３５は、前述したように、その外周部１３５ｂがカラー１２３とリング１２５に挟持されてロアボディ１０５側に止着され、内周部１３５ｃが弾性体１３９を介して可動弁１３１に止着される。かくして、板バネ１３５は、可動弁１３１を当該可動弁１３１の外周面がロアボディ１０５の内周面等に非接触状態で置かれるフローティング状態で支持し、可動弁１３１がバルブシート１２７のガス噴射孔１２９を開閉するべく軸方向に移動されるとき、同方向に弾性変形する。   As described above, the leaf spring 135 has its outer peripheral portion 135b clamped between the collar 123 and the ring 125 and fixed to the lower body 105 side, and the inner peripheral portion 135c fixed to the movable valve 131 via the elastic body 139. The Thus, the leaf spring 135 supports the movable valve 131 in a floating state in which the outer peripheral surface of the movable valve 131 is placed in a non-contact state on the inner peripheral surface of the lower body 105, and the movable valve 131 is a gas injection hole of the valve seat 127. When it is moved in the axial direction to open and close 129, it elastically deforms in the same direction.

可動弁１３１は、コア１０７内に配置されたコイルバネ１４１によってガス噴射孔１２９を閉じる方向に付勢され、常時にはバルブ部１３１ｃのシール部材１３３がバルブシート１２７の座面１２７ａに押し付けられた閉弁状態に置かれる。このときのコイルバネ１４１の付勢力は、コア１０７内に配置されたバネ荷重調整用のパイプ１４３によって調整することが可能とされる。コイルバネ１４１は、本発明における「付勢手段」に対応する。なおコイルバネ１４１は、一端が可動弁１３１のバネ座面１３１ｅに当接され、他端がパイプ１４３の一端に当接される。またパイプ１４３は、例えばコア１０７内周に当該パイプ１４３を圧入することで取り付けられ、その圧入量を変えることによってコイルバネ１４１の付勢力を調整する構成とされる。なおパイプ１４３の取付け方については、コア内周に設けた雌ネジにパイプ１４３の外周に設けた雄ネジをねじ込み、そのねじ込み量を変えることによってコイルバネ１４１の付勢力を調整する構成であってもよい。可動弁１３１がコイルバネ１４１によって閉弁状態に置かれるとき、板バネ１３５は、開き方向に付勢力が作用する構成とされ、これにより可動弁１３１と板バネ１３５とは常時に接触状態が維持される。板バネ１３５の付勢力は、コイルバネ１４１の付勢力に比べてはるかに小さく、コイルバネ１４１による可動弁１３１の閉弁動作を損なうものではない。   The movable valve 131 is energized in a direction to close the gas injection hole 129 by a coil spring 141 disposed in the core 107, and the valve member 131 c is normally closed by pressing the seal member 133 against the seat surface 127 a of the valve seat 127. Put in state. The biasing force of the coil spring 141 at this time can be adjusted by a spring load adjusting pipe 143 arranged in the core 107. The coil spring 141 corresponds to “biasing means” in the present invention. Note that one end of the coil spring 141 is in contact with the spring seat surface 131 e of the movable valve 131 and the other end is in contact with one end of the pipe 143. The pipe 143 is attached by, for example, press-fitting the pipe 143 into the inner periphery of the core 107, and is configured to adjust the urging force of the coil spring 141 by changing the amount of press-fitting. The pipe 143 may be attached even if the male screw provided on the outer periphery of the pipe 143 is screwed into the female screw provided on the inner periphery of the core and the urging force of the coil spring 141 is adjusted by changing the screwing amount. Good. When the movable valve 131 is placed in the closed state by the coil spring 141, the leaf spring 135 is configured to be biased in the opening direction, so that the movable valve 131 and the leaf spring 135 are always in contact with each other. The The biasing force of the leaf spring 135 is much smaller than the biasing force of the coil spring 141 and does not impair the closing operation of the movable valve 131 by the coil spring 141.

水素ガスは、コア１０７の中空部１０７ａおよびパイプ１４３の中空部１４３ａを経て可動弁１３１の中空部１３１ｄへと導かれる。可動弁１３１が閉弁状態に置かれているとき、水素ガスは、可動弁１３１の中空部１３１ｄから６個の貫通孔１３１ｈを通り、可動弁１３１の外周領域とロアボディ１０５の内周面との間の空間部１５１に達している。なおコア１０７のガス入口には異物の混入を防止するストレーナ１４５が配置されている。上記の各中空部１０７ａ，１４３ａ，１３１ｄ、貫通孔１３１ｈおよび空間部１５１によって水素ガスの流路が構成される。   The hydrogen gas is guided to the hollow portion 131 d of the movable valve 131 through the hollow portion 107 a of the core 107 and the hollow portion 143 a of the pipe 143. When the movable valve 131 is in the closed state, the hydrogen gas passes through the six through holes 131h from the hollow portion 131d of the movable valve 131 and passes between the outer peripheral region of the movable valve 131 and the inner peripheral surface of the lower body 105. The space part 151 is reached. A strainer 145 for preventing foreign matter from entering is disposed at the gas inlet of the core 107. Each of the hollow portions 107a, 143a, 131d, the through hole 131h, and the space portion 151 constitute a hydrogen gas flow path.

本実施の形態においては、バルブ本体の流路に導かれた水素ガスが、当該流路から外部へ漏出することを防止するために、図２に示すように、バルブ本体における封止すべき箇所に溶着による封止構造を採用している。バルブ本体を構成する構成部材、すなわち、アッパボディ１０３、ロアボディ１０５、コア１０７、バルブシート１２７、および鍔付リング１０９は、それらが互いに嵌り合うことによって接続される構成とされる。具体的には、アッパボディ１０３とロアボディ１０５が互いに嵌合し、バルブシート１２７がロアボディ１０５の前端部に嵌合し、さらに鍔付リング１０９がロアボディ１０５とコア１０７にそれぞれ嵌合する構成とされる。   In the present embodiment, in order to prevent the hydrogen gas introduced into the flow path of the valve body from leaking out of the flow path, as shown in FIG. Adopted a sealing structure by welding. The constituent members constituting the valve main body, that is, the upper body 103, the lower body 105, the core 107, the valve seat 127, and the brazing ring 109 are configured to be connected by fitting each other. Specifically, the upper body 103 and the lower body 105 are fitted to each other, the valve seat 127 is fitted to the front end portion of the lower body 105, and the brazing ring 109 is fitted to the lower body 105 and the core 107, respectively. The

鍔付リング１０９は、非磁性材からなり、ソレノイドコイル１１３の可動弁１３１に対する電磁力の作用を効率的に行わせるべくロアボディ１０５とコア１０７との間に介在状に設けられる。鍔付リング１０９は、リング部１０９ｂと、当該リング１０９ｂの軸方向前端に形成された外側に張り出す円形の鍔部１０９ａとからなる。鍔付リング１０９の鍔部１０９ａは、ロアボディ１０５の軸方向後端面に形成された円形の凹状段差部１０５ｂに嵌合された状態で、その外周縁部が凹状段差部１０５ｂの径方向内周縁部に溶接により接合され、これによって鍔付リング１０９とロアボディ１０５との嵌合面には溶着封止部１４７ａが形成されている。また鍔付リング１０９のリング部１０９ｂは、コア１０７の軸方向の前側外周に形成された小径段差部１０７ｂに嵌合されるとともに、その軸方向後端が小径段差部１０７ｂの軸方向前端に当接された状態で溶接により接合され、これによって鍔付リング１０９とコア１０７との当接面には溶着封止部１４７ｂが形成されている。またバルブシート１２７は、ロアボディ１０５の前側に嵌合されるとともに、その外周面がロアボディ１０５の軸方向前端面に溶接により接合され、これによってバルブシート１２７とロアボディ１０５の嵌合面には溶着封止部１４７ｃが形成されている。上記の各溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃは、本発明における「封止部」に対応する。   The brazing ring 109 is made of a non-magnetic material, and is provided between the lower body 105 and the core 107 so that the electromagnetic force acts on the movable valve 131 of the solenoid coil 113 efficiently. The flanged ring 109 includes a ring portion 109b and a circular flange portion 109a that protrudes outward and is formed at the front end in the axial direction of the ring 109b. The flange 109a of the flanged ring 109 is fitted in a circular concave step 105b formed on the axial rear end surface of the lower body 105, and the outer peripheral edge thereof is the radially inner peripheral edge of the concave step 105b. Thus, a welded seal portion 147a is formed on the fitting surface between the brazing ring 109 and the lower body 105. Further, the ring portion 109b of the brazed ring 109 is fitted to a small diameter step portion 107b formed on the front outer periphery of the core 107 in the axial direction, and its axial rear end abuts the axial front end of the small diameter step portion 107b. In the contacted state, they are joined together by welding, whereby a welded sealing portion 147b is formed on the contact surface between the brazing ring 109 and the core 107. The valve seat 127 is fitted to the front side of the lower body 105, and the outer peripheral surface thereof is joined to the front end surface in the axial direction of the lower body 105 by welding so that the fitting surface between the valve seat 127 and the lower body 105 is welded and sealed. A stop portion 147c is formed. Each of the welded sealing portions 147a, 147b, 147c corresponds to the “sealing portion” in the present invention.

なおアッパボディ１０３とロアボディ１０５は、その嵌合面において、溶接により互いに接合されるが、この溶接はあくまでも両ボディ１０３，１０５の接合を目的としたものであり、ガス漏れ防止用の封止を目的としたものではない。   The upper body 103 and the lower body 105 are joined to each other by welding on the mating surfaces, but this welding is only for the purpose of joining the bodies 103 and 105 and is sealed for preventing gas leakage. It is not intended.

本実施の形態に係る流体用制御弁１００は、上記のように構成される。コイルバネ１４１の付勢力で閉弁状態に置かれた可動弁１３１は、制御装置６０の制御によるソレノイドコイル１１３の通電によって生ずる電磁力でコイルバネ１４１の付勢力に抗して後退移動され、バルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａから離れてバルブシート１２７のガス噴射孔１２９を開く。これにより、ガス噴射孔１２９から水素ガスが噴射され、下流側へと流れる。なお、このときのガス噴射孔１２９の開度は、可動弁１３１のフランジ部１３１ｂの当接面１３１ｆがストッパ１２１に当接することで規定される。一方、ソレノイドコイル１１３に対する通電が遮断されたときは、可動弁１３１は、コイルバネ１４１の付勢力で前方へと移動され、バルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接されてガス噴射孔１２９を閉じる。   The fluid control valve 100 according to the present embodiment is configured as described above. The movable valve 131 placed in the closed state by the biasing force of the coil spring 141 is moved backward against the biasing force of the coil spring 141 by the electromagnetic force generated by energization of the solenoid coil 113 under the control of the control device 60, and the valve portion 131c. Opens from the seating surface 127a of the valve seat 127 and opens the gas injection hole 129 of the valve seat 127. Thereby, hydrogen gas is injected from the gas injection hole 129 and flows downstream. Note that the opening of the gas injection hole 129 at this time is defined by the contact surface 131 f of the flange portion 131 b of the movable valve 131 contacting the stopper 121. On the other hand, when the energization to the solenoid coil 113 is interrupted, the movable valve 131 is moved forward by the urging force of the coil spring 141, and the valve portion 131c is brought into contact with the seating surface 127a of the valve seat 127 to cause a gas injection hole. 129 is closed.

本実施の形態においては、鍔付リング１０９とロアボディ１０５との嵌合面、鍔付リング１０９とコア１０７との嵌合面、およびバルブシート１２７とロアボディ１０５の嵌合面に、それぞれ溶接による溶着封止部１４７ｃを形成し、これによってバルブ本体の流路に導かれた水素ガスが、当該流路から各嵌合面を経て外部へ漏出することを防止する構成としている。このため、従来のゴム製のＯリングによる封止構造に比べて、水素ガスに対する封止機能を向上することができ、水素ガスの供給装置として用いた場合であっても、水素透過による水素漏れを抑制できるとともに、劣化による強度低下を抑制できる耐久性の高い流体用制御弁が提供される。   In the present embodiment, welding is performed on the fitting surface between the brazing ring 109 and the lower body 105, the fitting surface between the brazing ring 109 and the core 107, and the fitting surface between the valve seat 127 and the lower body 105, respectively. The sealing part 147c is formed, and thereby, the hydrogen gas guided to the flow path of the valve main body is prevented from leaking out from the flow path through each fitting surface. For this reason, it is possible to improve the sealing function against hydrogen gas as compared with the conventional sealing structure using a rubber O-ring, and even when used as a hydrogen gas supply device, hydrogen leaks due to hydrogen permeation. In addition, a highly durable fluid control valve that can suppress a decrease in strength due to deterioration is provided.

ところで、Ｏリングによる封止構造を採用した従来の流体用制御弁は、可動弁の径およびソレノイドコイルの電磁力が小さく、水素ガス供給用として必要な所定の流量および圧力が確保できない。このため、水素ガス供給用として使用するべく可動弁の径およびソレノイドコイルの電磁力を増大しようとすると、可動弁を収容するバルブ本体の外郭形状が大型化してしまう。本実施の形態においては、溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ、１４７ｃを設けたことで、バルブ本体を構成するロアボディ１０６、バルブシート１２７、鍔付リング１０９等にＯリングの収容溝を設ける必要がなくなるため、その分だけそれらの肉厚を内径側に薄く形成することが可能となる。その結果、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、可動弁１３１の径およびソレノイドコイル１１３の電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用できる。   By the way, the conventional fluid control valve adopting the sealing structure by the O-ring has a small diameter of the movable valve and an electromagnetic force of the solenoid coil, and cannot secure a predetermined flow rate and pressure necessary for hydrogen gas supply. For this reason, if it is going to increase the diameter of a movable valve and the electromagnetic force of a solenoid coil so that it may be used for hydrogen gas supply, the outer shape of the valve main body which accommodates a movable valve will enlarge. In this embodiment, by providing the welded sealing portions 147a, 147b, and 147c, there is no need to provide an O-ring housing groove in the lower body 106, the valve seat 127, the brazed ring 109, and the like that constitute the valve body. For this reason, it is possible to reduce the thickness on the inner diameter side accordingly. As a result, the diameter of the movable valve 131 and the electromagnetic force of the solenoid coil 113 can be increased and used for supplying hydrogen gas without increasing the outer shape of the valve body.

なお可動弁１３１が軸方向に移動してガス噴射孔１２９を開閉するとき、可動弁１３１を支持する板バネ１３５は、支持部１３７が可動弁１３１の移動方向に弾性変形する。このときの可動弁１３１の開閉動作時の挙動は、当該可動弁１３１を支持する板バネ１３５の動き（弾性変形）に依存することになる。   When the movable valve 131 moves in the axial direction to open and close the gas injection hole 129, the support portion 137 of the leaf spring 135 that supports the movable valve 131 is elastically deformed in the moving direction of the movable valve 131. The behavior during the opening / closing operation of the movable valve 131 at this time depends on the movement (elastic deformation) of the leaf spring 135 that supports the movable valve 131.

可動弁１３１が移動動作されてガス噴射孔１２９から水素ガスが噴射するとき、可動弁１３１には貫通孔１３１ｈから水素ガスが噴射することに伴って軸方向のおよび径方向力が作用し、この力を板バネ１３５の支持部１３７が受ける。このとき、可動弁１３１の貫通孔１３１ｈと、支持部１３７の柱状部１３７ａ，１３７ｂとの相対的な位置関係について、特段の配慮がなされていない場合、板バネ１３５が受ける力が可動弁１３１の軸方向（移動方向）回りにおいてばらつき、可動弁１３１の開閉動作の挙動が不安定化する可能性がある。   When the movable valve 131 is moved and hydrogen gas is injected from the gas injection hole 129, axial and radial forces act on the movable valve 131 as hydrogen gas is injected from the through hole 131h. The force is received by the support portion 137 of the leaf spring 135. At this time, if the relative positional relationship between the through hole 131h of the movable valve 131 and the columnar portions 137a and 137b of the support portion 137 is not particularly taken into consideration, the force received by the leaf spring 135 is the force of the movable valve 131. There is a possibility that the behavior of the opening / closing operation of the movable valve 131 may become unstable due to variations around the axial direction (movement direction).

しかるに、本実施の形態においては、板バネ１３５と可動弁１３１とは、図５に示すように、支持部１３７の６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂと、可動弁１３１の６個の貫通孔１３１ｈとの周方向における相対位置が互いに一致するように位相合せされた構成とされる。このため、位相合せされた各柱状部１３７ａ，１３７ｂに作用する可動弁１３１からの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより板バネ１３５の周方向における力のバランスが保たれる。その結果、板バネ１３５は、軸方向に直線状に弾性変形することとなり、可動弁１３１の挙動が安定化する。すなわち、可動弁１３１が軸線方向に傾斜することなく直線状に移動動作する結果、ガス噴射孔１２９からの噴射量が安定化することになり、噴射性能が向上する。また可動弁１３１の挙動が安定化することにより、一部の柱状部１３７ａ，１３７ｂに力が偏って作用することもなくなり、板バネ１３５の耐久性の向上につながる。   However, in the present embodiment, the leaf spring 135 and the movable valve 131 include the six columnar portions 137a and 137b of the support portion 137 and the six through holes 131h of the movable valve 131, as shown in FIG. The relative positions in the circumferential direction are aligned with each other. For this reason, the forces from the movable valves 131 acting on the phase-matched columnar portions 137a and 137b are equal to each other, whereby the balance of forces in the circumferential direction of the leaf spring 135 is maintained. As a result, the leaf spring 135 is elastically deformed linearly in the axial direction, and the behavior of the movable valve 131 is stabilized. That is, as a result of the movable valve 131 moving linearly without being inclined in the axial direction, the injection amount from the gas injection hole 129 is stabilized, and the injection performance is improved. Further, since the behavior of the movable valve 131 is stabilized, the force is not biased and acts on some of the columnar portions 137a and 137b, leading to an improvement in durability of the leaf spring 135.

また本実施の形態においては、板バネ１３５における支持部１３７を、板バネ１３５の軸方向からみて略Ｓ字状に形成したことによって、板バネ１３５における支持部１３７のバネ性を有効に活用することが可能となる。
また本実施の形態においては、外周側のスリット１３５ｄの周方向端部、および内周側のスリット１３５ｅの周方向端部それぞれに、スリット幅よりも更に拡大された円弧面１３５ｆを形成し、これによって柱状部１３７ａ，１３７ｂの応力集中を回避する構成としている。このことによって、可動弁１３１の移動に伴って板バネ１３５の支持部１３７が弾性変形するときの支点となる部位の応力集中を合理的に回避し、板バネ１３５の耐久性をより一層向上することができる。 In the present embodiment, the support portion 137 of the plate spring 135 is formed in a substantially S shape when viewed from the axial direction of the plate spring 135, thereby effectively utilizing the spring property of the support portion 137 of the plate spring 135. It becomes possible.
Further, in the present embodiment, an arc surface 135f that is further enlarged than the slit width is formed at each of the circumferential end of the outer peripheral slit 135d and the circumferential end of the inner slit 135e. Thus, the stress concentration of the columnar portions 137a and 137b is avoided. This rationally avoids stress concentration at a fulcrum when the support portion 137 of the leaf spring 135 is elastically deformed with the movement of the movable valve 131, and further improves the durability of the leaf spring 135. be able to.

また本実施の形態における流体用制御弁１００においては、バルブシート１２７を制振合金から形成した場合には、これによって、可動弁１３１の閉弁動作時に可動弁１３１のバルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接する際の衝撃が緩和され、作動音の発生が低減されるとともに、可動弁１３１の跳ね返りが抑えられて水素ガスの噴射量の適正化が図られる。   Further, in the fluid control valve 100 according to the present embodiment, when the valve seat 127 is made of a damping alloy, the valve portion 131c of the movable valve 131 is thereby closed when the movable valve 131 is closed. The impact at the time of contacting the seating surface 127a is alleviated, the generation of operating noise is reduced, and the rebound of the movable valve 131 is suppressed, so that the hydrogen gas injection amount is optimized.

以上のように、本実施の形態に係る流体用制御弁１００によれば、ガス漏れ防止用の封止部を溶接による溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃとしたことで、高圧環境下での使用が可能な耐久性を確保でき、加えて可動弁１３１をフローティング状態で支持する板バネ１３５につき、その耐久性を向上できるため、水素ガス供給用として適用するべく、可動弁１３１の質量が増大され、あるいはソレノイドコイル１１３による吸引力が増大された場合にあっても、これに十分に対応することが可能とされる。   As described above, according to the fluid control valve 100 according to the present embodiment, the sealing portion for preventing gas leakage is the welded sealing portions 147a, 147b, and 147c by welding, so that it can be used in a high-pressure environment. Since the durability that can be used can be secured and the durability of the leaf spring 135 that supports the movable valve 131 in a floating state can be improved, the mass of the movable valve 131 is increased to be applied for supplying hydrogen gas. Even when the attractive force by the solenoid coil 113 is increased, it is possible to sufficiently cope with this.

次に、制御装置６０により流体用制御弁１００を制御する方法について説明する。
前述したように、従来の燃料電池自動車に搭載されている燃料電池発電システムに用いられているレギュレータは、入力された水素ガスの圧力を、バネの圧力によって定まる設定圧力に減圧する機械式の圧力制御弁である。
従来のレギュレータの制御特性を図１０に示す。図１０は、従来のレギュレータの流量Ｑに対する噴射圧力（２次側圧力）の特性を示している。ここで、「流量」は、レギュレータから出力される（燃料電池３０に供給される）水素ガスの流量を示している。また、「噴射圧力（２次側圧力）」は、レギュレータから出力される水素ガスの圧力を示している。
このため、従来のレギュレータでは、燃料電池に供給する水素ガスの供給量を適切に制御することができない。例えば、燃料電池自動車では、消費電力の大部分が走行モータで消費される。そして、走行モータの消費電力は、アクセルペダルの踏込量に応じて決定される。したがって、燃料電池に供給する水素ガスの量をアクセルペダルの踏込量に比例して制御することが好ましい。 Next, a method for controlling the fluid control valve 100 by the control device 60 will be described.
As described above, the regulator used in the fuel cell power generation system mounted on the conventional fuel cell vehicle is a mechanical pressure that reduces the input hydrogen gas pressure to a set pressure determined by the spring pressure. It is a control valve.
The control characteristics of the conventional regulator are shown in FIG. FIG. 10 shows the characteristic of the injection pressure (secondary pressure) with respect to the flow rate Q of the conventional regulator. Here, the “flow rate” indicates the flow rate of hydrogen gas output from the regulator (supplied to the fuel cell 30). Further, “injection pressure (secondary pressure)” indicates the pressure of hydrogen gas output from the regulator.
For this reason, in the conventional regulator, the supply amount of hydrogen gas supplied to the fuel cell cannot be controlled appropriately. For example, in a fuel cell vehicle, most of the power consumption is consumed by the travel motor. And the power consumption of a travel motor is determined according to the depression amount of an accelerator pedal. Therefore, it is preferable to control the amount of hydrogen gas supplied to the fuel cell in proportion to the amount of depression of the accelerator pedal.

燃料電池に供給する水素ガスの流量を、アクセルペダルの踏込量に比例して制御する制御方法の概略動作をまず説明する。本実施の形態では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力を制御する方法としては、デューティ制御を用いている。デューティ制御は、ソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスの周期Ｔと、電力パルの幅（オン時間）ｔとの比（デューティ比＝ｔ／Ｔ×１００％）を制御する制御方法である。
燃料電池（ＦＣ：fuel cell）３０の出力特性を図７に示す。図７は、燃料電池３０の出力（発電量）Ｗに対する噴射圧力（２次側圧力）（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力）Ｐの特性を示している。図７に示す燃料電池３０の出力特性に基づいて、燃料電池３０から所望の出力を発生させるために必要な水素ガスの圧力が決定される。
また、流体用制御弁１００の出力特性を図８に示す。図９は、噴射圧力（２次側圧力）（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力）Ｐに対する水素流量（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量）Ｑの特性を示している。図９に基づいて、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力を所定値とするために必要な、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射する水素ガスの流量が決定される。
また、流体用制御弁１００の制御特性を図９に示す。図９は、水素流量（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量）Ｑに対するデューティ比（流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスのデューティ比）の特性を示している。図９により、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスのデューティ比を変更することによって、流体用制御弁１００の開弁時間が変わり、ガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が変化することが分かる。
また、燃料電池自動車で消費される電力は、アクセルペダルの踏込量に応じて予め求めることができる。
したがって、アクセルペダルの踏込量に対応する電力を燃料電池から発生させるために必要な水素ガスの圧力を図７から決定し、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力される水素ガスの圧力が、決定した圧力となるように流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３のデューティ比を制御することによって、アクセルペダルの踏込量に対応する電力を燃料電池３０から発生させることができる。 The general operation of the control method for controlling the flow rate of hydrogen gas supplied to the fuel cell in proportion to the amount of depression of the accelerator pedal will be described first. In the present embodiment, duty control is used as a method of controlling the power supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100. The duty control is a control method for controlling the ratio (duty ratio = t / T × 100%) between the period T of the power pulse supplied to the solenoid coil 113 and the width (on time) t of the power pulse.
The output characteristics of a fuel cell (FC) 30 are shown in FIG. FIG. 7 shows the characteristics of the injection pressure (secondary pressure) (pressure of hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100) P with respect to the output (power generation amount) W of the fuel cell 30. . Based on the output characteristics of the fuel cell 30 shown in FIG. 7, the pressure of hydrogen gas necessary to generate a desired output from the fuel cell 30 is determined.
The output characteristics of the fluid control valve 100 are shown in FIG. FIG. 9 shows a hydrogen flow rate (injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100) with respect to the injection pressure (secondary pressure) (pressure of hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100) P. The flow rate of hydrogen gas) Q is shown. Based on FIG. 9, the hydrogen gas to be injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 necessary for setting the pressure of the hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 to a predetermined value. The flow rate is determined.
FIG. 9 shows the control characteristics of the fluid control valve 100. FIG. 9 shows the duty ratio (duty ratio of power pulse supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100) to the hydrogen flow rate (flow rate of hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100) Q. The characteristics are shown. According to FIG. 9, by changing the duty ratio of the power pulse supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100, the valve opening time of the fluid control valve 100 is changed, and the hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 is changed. It can be seen that the flow rate changes.
Further, the power consumed by the fuel cell vehicle can be obtained in advance according to the amount of depression of the accelerator pedal.
Accordingly, the pressure of hydrogen gas required to generate electric power corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal from the fuel cell is determined from FIG. 7, and the pressure of hydrogen gas output from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 is determined. However, by controlling the duty ratio of the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100 so that the determined pressure is obtained, electric power corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal can be generated from the fuel cell 30.

次に、制御装置６０によって流体用制御弁１００を制御する制御方法の一実施の形態を、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下では、制御装置６０（例えば、制御装置６０がアクセス可能な記憶回路）には、図７の特性、アクセルペダル６の踏込量に応じた燃料電池自動車の消費電力に基づいて、アクセルペダル６の踏込量に対応する噴射圧力（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力する水素ガスの圧力）の設定値（噴射圧力設定値）とデューティ比がマップデータベースに記憶されているものとする。 Next, an embodiment of a control method for controlling the fluid control valve 100 by the control device 60 will be described based on the flowchart shown in FIG.
In the following description, the control device 60 (for example, a storage circuit accessible by the control device 60) is provided with an accelerator pedal based on the characteristics shown in FIG. 7 and the power consumption of the fuel cell vehicle according to the depression amount of the accelerator pedal 6. The setting value (injection pressure setting value) of the injection pressure (pressure of hydrogen gas output from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100) and the duty ratio are stored in the map database. To do.

ステップＳ１では、イグニッションスイッチ４がＯＮしたか否かを判断する。イグニッションスイッチ４がオンしたか否かは、例えば、イグニッショスイッチ４の動作信号に基づいて判別する。イグニッションスイッチ４がオンした場合にはステプＳ２に進み、オンしていない場合には待機する。
ステップＳ２では、始動処理を実行する。例えば、遮断弁１４のソレノイドコイルに電力を供給し、遮断弁１４を開放状態とする。
次に、ステップＳ３で、圧力センサ１８から出力されている、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力される水素ガスの圧力（噴射圧力）を読み込む。
また、ステップＳ４で、マップデータベースから、アクセルペダル６の踏込量に応じた噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比を読み込む。この時、アクセルペダル６が踏込まれていないため、アイドリング状態に対応した噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比をマップデータベースから読み込む。
そして、読み込んだデューティ比を有する電力を流体用電磁弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する。ステップＳ５では、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えているか否かを判断する。噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えている場合にはステップＳ６に進み、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えていない場合にはステップＳ７に進む。
ステップＳ６では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力のデューティ比を下げた後、ステップＳ３に戻る。これにより、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が減少する。
ステップＳ７では、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満であるか否かを判断する。噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満である場合にはステップＳ８に進み、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満でない場合（噴射圧力が噴射圧力設定値に等しい場合）にはステップＳ３に戻る。
ステップＳ８では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力のデューティ比を上げた後、ステップＳ３に戻る。これにより、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が増加する。
なお、ステップＳ４では、常時アクセルペダル６の踏込量を検出し、踏み込み量が変化する毎にアクセルペダル６の踏込量に応じた噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比を読込む。
また、図示していないが、ステップＳ３〜Ｓ８の途中に、イグニッションスイッチ４がＯＦＦしたか否かを判断するステップが設けられている。イグニッションスイッチ４がＯＦされた場合には、停止処理を実行する。例えば、遮断弁１４を閉じると共に、排気シャット弁３６を開放し、水素ガス流路５０中の水素ガスを大気に排出する。 In step S1, it is determined whether or not the ignition switch 4 is turned on. Whether or not the ignition switch 4 has been turned on is determined based on, for example, an operation signal of the ignition switch 4. If the ignition switch 4 is turned on, the process proceeds to step S2. If not, the process waits.
In step S2, a starting process is executed. For example, power is supplied to the solenoid coil of the shut-off valve 14 to open the shut-off valve 14.
Next, in step S3, the pressure (injection pressure) of the hydrogen gas output from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 output from the pressure sensor 18 is read.
In step S4, the injection pressure set value X and the duty ratio corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 6 are read from the map database. At this time, since the accelerator pedal 6 is not depressed, the injection pressure set value X and the duty ratio corresponding to the idling state are read from the map database.
Then, electric power having the read duty ratio is supplied to the solenoid coil 113 of the fluid solenoid valve 100. In step S5, it is determined whether or not the injection pressure exceeds the injection pressure set value X. When the injection pressure exceeds the injection pressure set value X, the process proceeds to step S6, and when the injection pressure does not exceed the injection pressure set value X, the process proceeds to step S7.
In step S6, after reducing the duty ratio of the electric power supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100, the process returns to step S3. Thereby, the flow rate of the hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 decreases.
In step S7, it is determined whether or not the injection pressure is less than the injection pressure set value X. When the injection pressure is less than the injection pressure set value X, the process proceeds to step S8, and when the injection pressure is not less than the injection pressure set value X (when the injection pressure is equal to the injection pressure set value), the process returns to step S3.
In step S8, after increasing the duty ratio of the electric power supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100, the process returns to step S3. Thereby, the flow rate of the hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100 increases.
In step S4, the depression amount of the accelerator pedal 6 is always detected, and the injection pressure set value X and the duty ratio corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 6 are read every time the depression amount changes.
Although not shown, a step of determining whether or not the ignition switch 4 is turned off is provided in the middle of steps S3 to S8. When the ignition switch 4 is turned off, stop processing is executed. For example, the shutoff valve 14 is closed and the exhaust shut valve 36 is opened to discharge the hydrogen gas in the hydrogen gas passage 50 to the atmosphere.

以上のようにして、燃料電池３０に供給される水素ガスの圧力、すなわち流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量は、ソレノイドコイル１１３に供給する電力をアクセルペダル６の踏込量に比例して制御することによって制御される。すなわち、アクセルペダル６の踏込量に比例して燃料電池３０の発電量が制御される。
したがって、燃料電池３０に供給する水素ガスを適切に制御することができる。
なお、流体用制御弁１００の制御方法は実施の形態で説明した方法に限定されない。例えば、アクセルペダル６の踏込量に対応する噴射圧力設定値は、記憶回路から読込む方法を用いてもよいし、その都度算出する方法を用いてもよい。
また、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力を制御する方法としては、デューティ比を制御する方法以外の種々の方法を用いることができる。
また上述した流体用制御弁１００の制御方法は、溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを有しない構成、つまり通常のＯリングのようなシール部材を用いて封止する構成の電磁弁に適用してもよい。 As described above, the pressure of the hydrogen gas supplied to the fuel cell 30, that is, the flow rate of the hydrogen gas injected from the gas injection hole 129 of the fluid control valve 100, determines the power supplied to the solenoid coil 113 from the accelerator pedal 6. It is controlled by controlling in proportion to the amount of depression. That is, the power generation amount of the fuel cell 30 is controlled in proportion to the depression amount of the accelerator pedal 6.
Therefore, the hydrogen gas supplied to the fuel cell 30 can be appropriately controlled.
The control method of the fluid control valve 100 is not limited to the method described in the embodiment. For example, the injection pressure setting value corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 6 may be read from a storage circuit, or may be calculated each time.
Further, as a method for controlling the power supplied to the solenoid coil 113 of the fluid control valve 100, various methods other than the method for controlling the duty ratio can be used.
Further, the control method of the fluid control valve 100 described above is applied to an electromagnetic valve having a configuration that does not have the welded sealing portions 147a, 147b, and 147c, that is, a configuration that uses a sealing member such as a normal O-ring. May be.

なお上述した実施の形態では、互いに嵌り合う２部材につき、溶接棒を媒介にして接合する、いわゆる溶接によってガス漏れ防止用の溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを形成するとしたが、互いに嵌り合う２部材の封止すべき部位を高温で加熱して直接に接合する構成であってもよい。また本実施の形態では溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを３ヶ所に設ける場合で説明したが、溶着封止部を１ヶ所または３ヶ所以外の複数箇所に設けた形態でもよい。また上述した実施の形態では、流体用制御弁１００のボディ１０１がアッパボディ１０３とロアボディ１０５との２部品を接合することで構成されるとしたが、アッパボディ１０３とロアボディ１０５を一体にした１部品にしてもよい。
また上述した実施の形態では、流体用制御弁１００を、自動車用の燃料電池発電装置に水素ガスを供給する装置として適用する場合で説明したが、水素ガス供給用に限定されるものではなく、例えば圧縮天然ガスを機関に供給する装置として用いることを妨げない。また溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを備えた流体用制御弁１００の流量制御については、上述した実施の形態で説明した制御方法以外の方法で制御してもかまわない。また本実施の形態に係る流体用制御弁１００は、図１に示された燃料発電システム１０中における水素ボンベ１２のガス出口を開閉する制御弁として使用してもよい。 In the above-described embodiment, the two sealing members are joined by welding rods as a medium, so that welding sealing portions 147a, 147b, and 147c for preventing gas leakage are formed by so-called welding. The structure which heats the site | part which should seal 2 members at high temperature, and may join directly may be sufficient. In the present embodiment, the welding sealing portions 147a, 147b, and 147c are provided at three locations. However, the welding sealing portions may be provided at one location or a plurality of locations other than three locations. In the above-described embodiment, the body 101 of the fluid control valve 100 is configured by joining two parts of the upper body 103 and the lower body 105. However, the upper body 103 and the lower body 105 are integrated. It may be a part.
Further, in the above-described embodiment, the fluid control valve 100 has been described as being applied as a device for supplying hydrogen gas to a fuel cell power generator for automobiles, but is not limited to hydrogen gas supply, For example, it does not prevent use as a device for supplying compressed natural gas to an engine. Further, the flow rate control of the fluid control valve 100 including the welded sealing portions 147a, 147b, and 147c may be controlled by a method other than the control method described in the above-described embodiment. Further, the fluid control valve 100 according to the present embodiment may be used as a control valve for opening and closing the gas outlet of the hydrogen cylinder 12 in the fuel power generation system 10 shown in FIG.

上記発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能とされる。
（態様１）
「請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブを支持する支持プレートを有する。前記バルブは、複数の流体通路を有する。前記支持プレートは、弾性変形可能な複数の弾性変形部を有する。そして前記支持プレートと前記バルブとは、少なくとも２個の弾性変形部と、少なくとも２つの流体通路が位相合せされている。」
上記のように構成された態様１に記載の発明によれば、支持プレートの少なくとも２つの弾性変形部が、バルブの少なくとも２つの流体通路に位相合せされた構成のため、位相合せされた弾性変形部に作用するバルブからの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより支持プレートの力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉作動時の挙動が安定化し、流体流出孔から流出される流体の流出量が安定化する。また支持プレートの各弾性変形部に作用する力が均等化されることで、当該支持プレートの耐久性も向上する。 In view of the gist of the invention, the following aspects can be configured.
(Aspect 1)
“The fluid control valve according to claim 1,
A support plate for supporting the valve; The valve has a plurality of fluid passages. The support plate has a plurality of elastically deformable portions that can be elastically deformed. In the support plate and the valve, at least two elastically deformable portions and at least two fluid passages are phase-matched. "
According to the invention described in the aspect 1 configured as described above, the at least two elastic deformation portions of the support plate are phase-aligned with the at least two fluid passages of the valve. The force from the valve acting on the portion is equal to each other, and thereby the balance of the force of the support plate is maintained. As a result, the behavior during the opening / closing operation of the valve is stabilized, and the outflow amount of the fluid flowing out from the fluid outflow hole is stabilized. In addition, since the force acting on each elastic deformation portion of the support plate is equalized, the durability of the support plate is also improved.

（態様２）
「態様１に記載の流体用制御弁であって、
前記弾性変形部は、前記支持プレートの外周部あるいは内周部に接続された連接部位と、それら連接部位を互いに接続する梁状部とを有し、前記連接部位と前記流体通路が周方向において一致するように位相合せされていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様２に記載の発明によれば、本発明によれば、弾性変形部における連接部位とバルブの流体通路とを周方向において一致するように位相合せする構成のため、連接部位に作用するバルブからの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉動作時の挙動が安定化する。 (Aspect 2)
“The fluid control valve according to aspect 1,
The elastically deformable portion includes a connecting portion connected to the outer peripheral portion or the inner peripheral portion of the support plate, and a beam-like portion connecting the connecting portions to each other, and the connecting portion and the fluid passage are in the circumferential direction. A fluid control valve characterized by being phase-matched to coincide. "
According to the second aspect of the invention, according to the present invention, since the connecting portion in the elastically deforming portion and the fluid passage of the valve are phase-matched so as to coincide with each other in the circumferential direction, These forces are equal to each other, whereby the balance of forces in the circumferential direction of the support plate is maintained. As a result, the behavior during the opening / closing operation of the valve is stabilized.

（態様３）
「態様１または２に記載の流体用制御弁であって、
前記複数の流体通路と前記複数の弾性変形部は、同数設けられるとともに、周方向においてそれぞれが位相合せされていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様３に記載の発明によれば、支持プレートの周方向における力のバランスが確保されることとなり、バルブの挙動を安定化する上で有効とされる。 (Aspect 3)
“The fluid control valve according to Aspect 1 or 2,
The fluid control valve is characterized in that the same number of the plurality of fluid passages and the plurality of elastic deformation portions are provided and are phase-aligned in the circumferential direction. "
According to the invention described in the aspect 3, the balance of the force in the circumferential direction of the support plate is ensured, which is effective in stabilizing the behavior of the valve.

（態様４）
「態様１〜３のいずれか１つに記載の流体用制御弁であって、
前記弾性変形部は、前記支持プレートの軸方向からみてＳ字状に形成されていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様４に記載の発明によれば、支持プレートにおける弾性変形部のバネ性を有効に活用することが可能となった。なお本発明における「Ｓ字状」は、「逆Ｓ字状」を包含する。また文字通りのＳ字状のみならず、略Ｓ字形状をも包含する。 (Aspect 4)
“A fluid control valve according to any one of aspects 1 to 3,
The fluid control valve, wherein the elastic deformation portion is formed in an S shape when viewed from the axial direction of the support plate. "
According to the invention described in the aspect 4, it is possible to effectively utilize the spring property of the elastically deforming portion in the support plate. The “S-shape” in the present invention includes “inverted S-shape”. Moreover, it includes not only the literal S-shape but also a substantially S-shape.

（態様５）
「請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブを支持する支持プレートを有する。前記バルブは、複数の流体通路を有する。
前記支持プレートは、弾性変形可能な複数の弾性変形部を有し、前記弾性変形部は、前記支持プレートの軸方向からみてＳ字状に形成されている」。
態様５に記載の発明によれば、支持プレートの弾性変形部は、Ｓ字状に形成された構成としている。なお本発明における「Ｓ字状」は、「逆Ｓ字状」を包含する。また文字通りのＳ字状のみならず、略Ｓ字形状をも包含する。このため、バルブからの力は、弾性変形部が周方向において均等に受けることができ、支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉作動時の挙動が安定化し、流体流出孔から流出される流体の流出量が安定化する。また支持プレートの各弾性変形部に作用する力が均等化されることで、当該支持プレートの耐久性も向上する。 (Aspect 5)
“The fluid control valve according to claim 1,
A support plate for supporting the valve; The valve has a plurality of fluid passages.
The support plate has a plurality of elastically deformable portions that can be elastically deformed, and the elastically deformable portions are formed in an S shape when viewed from the axial direction of the support plate.
According to invention of aspect 5, the elastic deformation part of a support plate is set as the structure formed in S shape. The “S-shape” in the present invention includes “inverted S-shape”. Moreover, it includes not only the literal S-shape but also a substantially S-shape. For this reason, the force from the valve can be uniformly received by the elastically deforming portion in the circumferential direction, and the balance of the force in the circumferential direction of the support plate is maintained. As a result, the behavior during the opening / closing operation of the valve is stabilized, and the outflow amount of the fluid flowing out from the fluid outflow hole is stabilized. In addition, since the force acting on each elastic deformation portion of the support plate is equalized, the durability of the support plate is also improved.

（態様６）
「態様５に記載の流体用制御弁であって、
隣接する弾性変形部は、一方がＳ字状、他方が逆Ｓ字状に形成されていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様６に記載の発明によれば、バルブからの力は、弾性変形部が周方向においてより均等に受けることができ、支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉動作時の挙動が安定化する。 (Aspect 6)
“The fluid control valve according to Aspect 5,
One of the adjacent elastic deformation portions is formed in an S shape, and the other is formed in an inverted S shape. "
According to the sixth aspect of the present invention, the force from the valve can be more evenly received by the elastically deforming portion in the circumferential direction, and the balance of the force in the circumferential direction of the support plate is maintained. As a result, the behavior during the opening / closing operation of the valve is stabilized.

（態様７）
「態様１〜６のいずれか１つに記載の流体用制御弁であって、
前記支持プレートは、外周部と内周部との間の中間領域において、前記外周側と前記内周側とのそれぞれに周方向に沿って延びる複数のスリットを有し、前記弾性変形部はこれら外周側のスリット相互間、および内周側のスリット相互間で挟まれる部位に連接部位を有し、前記各スリットの周方向端部それぞれを、当該周方向端部間のスリット幅よりも拡大された大きさの円弧面によって形成したことを特徴とする流体用制御弁。」
支持プレートの弾性変形部が弾性変形する際、当該弾性変形部の外周部との連接部位、および内周部との連接部位はそれぞれ弾性変形の支点となる。態様７に記載の発明においては、この弾性変形時の支点に相当する連接部位を円弧面（すなわち、Ｒ面による面取り）、特に周方向端部間のスリット幅よりも更に拡大された円弧面によって形成している。このことによって、弾性変形部の連接部位に作用する応力集中を合理的に回避することが可能となり、支持プレートの耐久性をより一層向上することができる。 (Aspect 7)
“A control valve for fluid according to any one of aspects 1 to 6,
The support plate has a plurality of slits extending in a circumferential direction on each of the outer peripheral side and the inner peripheral side in an intermediate region between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion, and the elastically deforming portion includes these Each of the circumferential ends of the slits has a larger width than the slit width between the circumferential ends, and has a connecting portion between the outer circumferential slits and the inner circumferential slit. A control valve for fluid, which is formed by a circular arc surface of a certain size. "
When the elastically deforming portion of the support plate is elastically deformed, the connecting portion with the outer peripheral portion of the elastic deforming portion and the connecting portion with the inner peripheral portion serve as fulcrums for elastic deformation. In the invention described in the aspect 7, the connecting portion corresponding to the fulcrum at the time of elastic deformation is formed by an arc surface (that is, chamfering by the R surface), in particular, an arc surface further enlarged than the slit width between the circumferential ends. Forming. As a result, it is possible to rationally avoid stress concentration acting on the connected portion of the elastically deforming portion, and the durability of the support plate can be further improved.

燃料電池発電装置に水素ガスを供給するシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which supplies hydrogen gas to a fuel cell power generation device. 本実施の形態に係る流体用制御弁の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the control valve for fluids concerning this Embodiment. 板バネを示す正面図である。It is a front view which shows a leaf | plate spring. 可動弁および板バネを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a movable valve and a leaf | plate spring. 図４のＡ矢視図である。It is A arrow directional view of FIG. 制御装置による水素ガスの噴射量制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the injection amount control of the hydrogen gas by a control apparatus. 燃料電池出力−噴射圧力の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of a fuel cell output-injection pressure. 噴射圧力−水素流量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of injection pressure-hydrogen flow volume. 水素流量−デューティ比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between hydrogen flow volume-duty ratio. 従来例の噴射圧力−デューティ比の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the injection pressure-duty ratio of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

２ 燃料電池自動車
４ イグニッションスイッチ
６ アクセルペダル
１０ 燃料電池発電システム
１２ 水素ボンベ
１４ 遮断弁
１６ 第１レギュレータ
１８ 圧力センサ
２０ 第２遮断弁
２２ 第２レギュレータ
３０ 燃料電池
３０ａ 水素ガス通過経路
３０ｂ 空気通過経路
３２ 空気供給装置
３６ 排気シャット弁
５０ ガス流路
５０ａ ガス配管
５０ｂ ガス配管
５０ｃ ガス配管
５０ｄ ガス配管
５４ 空気配管
６０ 制御装置
１００ 流体用制御弁
１０１ ボディ
１０３ アッパボディ（バルブ本体）
１０５ ロアボディ（バルブ本体）
１０５ａ 内側フランジ部
１０５ｂ 凹状段差部
１０７ コア（バルブ本体）
１０７ａ 中空部
１０７ｂ 小径段差部
１０９ 鍔付リング（バルブ本体）
１０９ａ 鍔部
１０９ｂ リング部
１１１ ボビン（電磁力発生手段）
１１３ ソレノイドコイル（電磁力発生手段）
１１５ ターミナル
１１７ 受電用コネクタ
１１７ａ ソケット部
１２１ ストッパ
１２３ カラー
１２５ リング
１２７ バルブシート（バルブ本体）
１２７ａ 座面
１２９ ガス噴射孔（燃料流出孔）
１３１ 可動弁（バルブ）
１３１ａ 主部
１３１ｂ フランジ部
１３１ｃ バルブ部
１３１ｄ 中空部
１３１ｅ バネ座面
１３１ｆ 当接面
１３１ｇ 接触面
１３１ｈ 貫通孔
１３１ｉ 切欠
１３３ シール部材
１３５ 板バネ（支持プレート）
１３５ａ 孔
１３５ｂ 外周部
１３５ｃ 内周部
１３５ｄ 外周側のスリット
１３５ｅ 内周側のスリット
１３５ｆ 円弧面
１３５ｇ 孔
１３７ 支持部（弾性変形部）
１３７ａ 柱状部（連接部位）
１３７ｂ 柱状部（連接部位）
１３７ｃ 梁状部
１３９ 弾性体
１４１ コイルバネ
１４３ パイプ
１４３ａ 中空部
１４５ ストレーナ
１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ 溶着封止部（封止部）
１４９ 弾性部材
１５１ 空間部 2 Fuel cell vehicle 4 Ignition switch 6 Accelerator pedal 10 Fuel cell power generation system 12 Hydrogen cylinder 14 Shut-off valve 16 First regulator 18 Pressure sensor 20 Second shut-off valve 22 Second regulator 30 Fuel cell 30a Hydrogen gas passage 30b Air passage 32 Air supply device 36 Exhaust shut valve 50 Gas flow path 50a Gas pipe 50b Gas pipe 50c Gas pipe 50d Gas pipe 54 Air pipe 60 Controller 100 Fluid control valve 101 Body 103 Upper body (Valve body)
105 Lower body (valve body)
105a Inner flange 105b Recessed step 107 Core (valve body)
107a hollow part 107b small diameter step part 109 flange ring (valve body)
109a collar 109b ring 111 bobbin (electromagnetic force generating means)
113 Solenoid coil (electromagnetic force generating means)
115 Terminal 117 Power receiving connector 117a Socket part 121 Stopper 123 Collar 125 Ring 127 Valve seat (valve body)
127a Seat surface 129 Gas injection hole (fuel outflow hole)
131 Movable valve
131a Main part 131b Flange part 131c Valve part 131d Hollow part 131e Spring seat surface 131f Contact surface 131g Contact surface 131h Through hole 131i Notch 133 Seal member 135 Leaf spring (support plate)
135a hole 135b outer peripheral part 135c inner peripheral part 135d outer peripheral side slit 135e inner peripheral side slit 135f arcuate surface 135g hole 137 support part (elastic deformation part)
137a Columnar part (joint part)
137b Columnar part (joint part)
137c Beam-shaped part 139 Elastic body 141 Coil spring 143 Pipe 143a Hollow part 145 Strainers 147a, 147b, 147c Welding sealing part (sealing part)
149 Elastic member 151 Space part

Claims (4)

燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁であって、
燃料流出孔を有するバルブ本体と、
前記バルブ本体内で移動して前記燃料流出孔を開閉するバルブと、
前記燃料流出孔が閉じる方向に前記バルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、を有し、
前記バルブ本体は、複数の部材により構成されており、また、部材間に形成された、溶着による封止部を有していることを特徴とする流体用制御弁。 A fluid control valve for controlling the flow rate of fuel supplied to the fuel cell,
A valve body having a fuel outflow hole;
A valve that moves within the valve body to open and close the fuel outflow hole;
An urging means for generating an urging force for urging the valve in a direction in which the fuel outflow hole is closed;
Electromagnetic force generating means for generating an electromagnetic force for moving the valve in a direction in which the fuel outflow hole opens against the urging force of the urging means,
The said valve main body is comprised by the some member, and has the sealing part by welding formed between the members, The fluid control valve characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブ本体は、ボディと、前記ボディの内側に配置されているコアと、前記ボディの内側に配置されているとともに、前記燃料流出孔が形成されているシート部材と、前記コアと前記ボディの間に配置されているリングを有し、
前記ボディと前記シート部材との接合部、前記ボディと前記リングとの接合部、前記コアと前記リングとの接合部に、溶着による封止部が形成されていることを特徴とする流体用制御弁。 The fluid control valve according to claim 1,
The valve body includes a body, a core disposed inside the body, a seat member disposed inside the body and formed with the fuel outflow hole, and the core and the body. Having a ring arranged in between,
A fluid control, wherein a sealing portion by welding is formed at a joint portion between the body and the sheet member, a joint portion between the body and the ring, and a joint portion between the core and the ring. valve. 請求項１または２に記載の流体用制御弁であって、
前記封止部は、溶接によって形成されていることを特徴とする流体用制御弁。 The fluid control valve according to claim 1 or 2,
The fluid control valve, wherein the sealing portion is formed by welding. 燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁であって、
燃料流出孔を有するバルブ本体と、
前記バルブ本体内で移動して前記燃料流出孔を開閉するバルブと、
前記燃料流出孔が閉じる方向に前記バルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、
入力信号に基づいて前記電磁力発生手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記燃料流出孔から流出される燃料の圧力が、入力信号に比例するように前記電磁力発生手段に供給する電力を制御することを特徴とする流体用制御弁。 A fluid control valve for controlling the flow rate of fuel supplied to the fuel cell,
A valve body having a fuel outflow hole;
A valve that moves within the valve body to open and close the fuel outflow hole;
An urging means for generating an urging force for urging the valve in a direction in which the fuel outflow hole is closed;
Electromagnetic force generating means for generating an electromagnetic force for moving the valve in a direction in which the fuel outflow hole opens against the urging force of the urging means;
Control means for controlling the power supplied to the electromagnetic force generation means based on an input signal,
The control means for controlling a fluid, wherein the control means controls electric power supplied to the electromagnetic force generating means so that a pressure of fuel flowing out from the fuel outflow hole is proportional to an input signal.
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