特許 6484973 流体制御弁及び燃料電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6484973

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】流体制御弁及び燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   F16K 51/00 20060101AFI20190311BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20190311BHJP

   F16K 1/00 20060101ALI20190311BHJP

   F16K 1/34 20060101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   F16K51/00 C

   H01M8/04 N

   F16K1/00 G

   F16K1/00 D

   F16K1/34 E

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-191066(P2014-191066)

(22)【出願日】2014年9月19日

(65)【公開番号】特開2016-61395(P2016-61395A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(72)【発明者】

【氏名】三島 崇司

(72)【発明者】

【氏名】冨永 修司

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１３２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４１４１８１０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−２９９７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１３７６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８７８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４６９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７６０４０２１（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ５１／００

Ｆ１６Ｋ １／００ − １／５４

Ｈ０１Ｍ ８／０４ − ８／０６６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に空間である流体室が形成された本体部と、前記流体室の後部に開口するインレットと、前記流体室の底部に開口するアウトレットと、を備え、前記アウトレットの前記流体室への開口部の周囲に弁座が形成されたバルブボデーと、
前記弁座と密接した遮断位置と前記弁座から離間した開放位置との間で移動される弁体と、を有し、
前記バルブボデーは、前記本体部の前方側が前記本体部の後方側よりも低くなるように傾斜して取り付けられ、
前記本体部には、前記インレットにブローエアが供給された場合に、前記ブローエアが前記インレットと前記弁体の反対側で対向する前記流体室に形成された前壁面側から前記開口部に流入するように、前記ブローエアを案内する案内部が形成され、
前記案内部は、前記弁座の周囲から前記弁座に向かって徐々に高くなるように傾斜した傾斜面を含む流体制御弁。

【請求項2】

内部に空間である流体室が形成された本体部と、前記流体室の後部に開口するインレットと、前記流体室の底部に開口するアウトレットと、を備え、前記アウトレットの前記流体室への開口部の周囲に弁座が形成されたバルブボデーと、
前記弁座と密接した遮断位置と前記弁座から離間した開放位置との間で移動される弁体と、を有し、
前記バルブボデーは、前記本体部の前方側が前記本体部の後方側よりも低くなるように傾斜して取り付けられ、
前記本体部には、前記インレットにブローエアが供給された場合に、前記ブローエアが前記インレットと前記弁体の反対側で対向する前記流体室に形成された前壁面側から前記開口部に流入するように、前記ブローエアを案内する案内部が形成され、
前記案内部は、前記流体室の底面において、前記弁座の両側方から前記弁座と前記前壁面との間に向かって、溝底部が前記弁座よりも低くなるように形成された流通溝を含む流体制御弁。

【請求項3】

前記案内部は、前記流体室の底面において、前記弁座の両側方から前記弁座と前記前壁面との間に向かって、溝底部が前記弁座よりも低くなるように形成された流通溝を含む請求項１に記載の流体制御弁。

【請求項4】

前記案内部は、前記インレットから遠ざかるにつれて、前記流体室の上部側から前記流体室の底面側に変位するように前記前壁面に形成された導風部を含む請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流体制御弁。

【請求項5】

前記案内部は、前記弁座よりインレット側に設けられ、前記インレット側から前記弁座側に向かって徐々に幅寸法が広くなっている分流部材を含む請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流体制御弁。

【請求項6】

前記案内部は、前記前壁面及び前記流体室の両側面と離間して形成され、前記流体室の内壁面との間にブロー流路を形成し、前記前壁面側の下部に前記開口部に向けて開口した流出穴が形成された導風部材を含む請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流体制御弁。

【請求項7】

水素ガスをアノード極に供給するためのアノード流路と、酸素ガスを含んだガスをカソード極に供給するためのカソード流路が形成され、前記アノード極に供給された前記水素ガス及び前記カソード極に供給された酸素ガスによって発電を行う燃料電池スタックの前記カソード流路の下流側に接続され、
前記流体室の底面の前記前壁面と前記弁座の側方位置との間には、前記燃料電池スタックから排出され前記ブローエアによって排出された水のうち残留する水を貯留する水貯留部が形成されている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の流体制御弁。

【請求項8】

水素ガスをアノード極に供給するためのアノード流路と、酸素ガスを含んだガスをカソード極に供給するためのカソード流路が形成され、前記アノード極に供給された前記水素ガス及び前記カソード極に供給された酸素ガスによって発電を行う燃料電池スタックと、
前記カソード極に前記酸素ガスを含んだガスを供給するコンプレッサと、
前記カソード流路の下流側に接続され、前記カソード流路内の圧力を調整する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の流体制御弁と、
を備える燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体の流れを制御する流体制御弁及びこの流体制御弁を備えた燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

流体制御弁の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１に示される流体制御弁は、特許文献１の図１に示されているように、気体の流入口と流出口とを有する流路（流体入口通路１７、連通路１９及び流体出口通路１８から構成されている）が形成されたバルブボデー（第１及び第２バルブ本体１１，１２）と、バルブボデーに取り付けられた駆動装置（電磁アクチュエータ１６）と、駆動装置の出力軸に連結されて、バルブボデーにおいて軸方向に移動する弁軸（プランジャ１６ａ）と、弁軸の軸心に対し半径方向に延びるように取り付けられ、弁軸とともに移動することにより、一側の面がバルブボデーの流路に形成された弁座（シート部２０）に離れまたは接触して流路を開閉する弁体１５と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４１４１８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１に記載されている流体制御弁においては、弁軸が水平面に対して傾斜した状態（例えば特許文献１の図１で流体出口通路１８が下側に位置する状態）でバルブボデーが取付先部材に取り付けられた場合、弁体が弁座に接触（着座）している際に流路内の液体（例えば水）が凍結すると、弁体がバルブボデーに固着し、流体制御弁が開かないおそれがある。

【0005】

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、流体制御弁において、弁体のバルブボデーへの凍結による固着を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、本発明の流体制御弁は、内部に空間である流体室が形成された本体部と、前記流体室の後部に開口するインレットと、前記流体室の底部に開口するアウトレットと、を備え、前記アウトレットの前記流体室への開口部の周囲に弁座が形成されたバルブボデーと、前記弁座と密接した遮断位置と前記弁座から離間した開放位置との間で移動される弁体と、を有し、前記バルブボデーは、前記本体部の前方側が前記本体部の後方側よりも低くなるように傾斜して取り付けられ、前記本体部には、前記インレットにブローエアが供給された場合に、前記ブローエアが前記インレットと前記弁体の反対側で対向する前記流体室に形成された前壁面側から前記開口部に流入するように、前記ブローエアを案内する案内部が形成され、前記案内部は、前記弁座の周囲から前記弁座に向かって徐々に高くなるように傾斜した傾斜面を含む。
また、本発明の別の態様では、前記案内部は、前記流体室の底面において、前記弁座の両側方から前記弁座と前記前壁面との間に向かって、溝底部が前記弁座よりも低くなるように形成された流通溝を含む。

【0007】

これによれば、ブローエアがインレットに供給されると、案内部によってブローエアが前壁面側から開口部に流入する。このため、開口部の前方側に滞留している水を、前壁面側から開口部に流入するブローエアに同伴させて、流体制御弁の外部に排出することができる。よって、流体制御弁内が氷点下以下となったとしても、弁体の弁座への凍結による固着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態による燃料電池システムを示したブロック図である。

【図2】第一実施形態の流体制御弁の閉弁時の部分断面図である。

【図3】図２のＡ−Ａ断面図であり、第一実施形態の流体制御弁のバルブボデーの断面図である。

【図4】図３のＢ視斜視図である。

【図5A】第一実施形態の流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図5B】第一実施形態の流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図5C】第一実施形態の流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図5D】第一実施形態の流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図5E】第一実施形態の流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図6】流通溝及び壁部が形成されていない流体制御弁の水貯留部Ｒ１ａ付近の部分断面図である。

【図7】第二実施形態の流体制御弁のバルブボデーの部分断面図である。

【図8】図７のＣ−Ｃ断面図であり、第二実施形態の流体制御弁のバルブボデーの断面図である。

【図9】図８のＤ視斜視図である。

【図10】第三実施形態の流体制御弁のバルブボデーの部分断面図である。

【図11】図１０のＥ−Ｅ断面図であり、第三実施形態の流体制御弁のバルブボデーの断面図である。

【図12】図１１のＦ視斜視図である。

【図13】第四実施形態の流体制御弁のバルブボデーの部分断面図である。

【図14】第五実施形態の流体制御弁のバルブボデーの横断面図である。

【図15】第五実施形態の流体制御弁のバルブボデーを模式的に表した斜視図である。

【図16】第六実施形態の流体制御弁のバルブボデーの横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（燃料電池システム）
以下、図１を用いて、本実施形態の流体制御弁４が搭載された燃料電池システム１について説明する。図１に示すように、流体制御弁４は、車両に搭載された燃料電池システム１の酸素系２に適用されている。しかしながら、流体制御弁４はこれに限定されるべきものではなく、燃料供給系システムあるいは油圧ブレーキシステムといった、車両用流体制御弁として広範囲に使用することが可能であり、また、家庭用機器もしくは一般産業機械用の流体制御弁としても適用することが可能である。

【0010】

図１に示すように、燃料電池システム１は、酸素系２、燃料系５、燃料電池スタック６、動力系７、冷却系８及び制御装置９とから形成されている。燃料電池スタック６は、これに限定されるべきものではないが、複数の固体高分子型の単セルが積層されることで形成されている。なお、図１においては、便宜的に単一のセルのみを表している。複数の単セルは電気的に直列に接続されており、各々の単セルは電解質膜６ｃと、これを挟むアノード極６ａ及びカソード極６ｂを含んでいる。単セルには、アノード極６ａに水素ガスを供給するためのアノード流路６１と、カソード極６ｂに空気（酸素ガスを含んだガス）を供給するためのカソード流路６２が形成されている。アノード極６ａに水素ガスが供給され、カソード極６ｂに酸素が供給されると、アノード極６ａとカソード極６ｂの間に電位差が生じ、燃料電池スタック６において発電が行われる。

【0011】

酸素系２は、酸素系供給配管２１ａを備えている。酸素系供給配管２１ａは、燃料電池スタック６内のカソード流路６２の一端と接続されている。酸素系供給配管２１ａ上には、燃料電池スタック６に向けて順に、エアフィルタ２２、エアコンプレッサ２３、インタークーラ２４、及び切替弁３が設けられている。

【0012】

カソード流路６２の他端には、酸素系排出配管２１ｂの一端が接続されている。酸素系排出配管２１ｂ上には、２ポートのエア調圧弁である流体制御弁４が設けられている。つまり、流体制御弁４は、カソード流路６２の下流側に接続されている。また、切替弁３は、３ポートの流体制御弁であって、バイパス配管２１ｃの一端が接続されている。バイパス配管２１ｃの他端は、酸素系排出配管２１ｂの流体制御弁４よりも下流側部位（燃料電池スタック６が接続されていない側）に接続されている。

【0013】

燃料系５においては、燃料系供給配管５１ａの一端に水素タンク５２が接続されている。燃料系供給配管５１ａ上には遮断弁５３が設けられている。燃料系供給配管５１ａの他端は、燃料電池スタック６内のアノード流路６１の一端と接続されている。アノード流路６１の他端には、燃料系排出配管５１ｂが接続されている。燃料系排出配管５１ｂ上には、燃料電池スタック６に近い側から順に、気液分離器５４、及び排水弁５５が設けられている。

【0014】

気液分離器５４は、燃料系循環路５１ｃを介して、燃料系供給配管５１ａ上の遮断弁５３とアノード流路６１との接続部との間の部位に接続されている。燃料系循環路５１ｃ上には循環ポンプ５７が設けられている。循環ポンプ５７は、気液分離器５４からアノード流路６１に向けて水素ガスを循環させる。

【0015】

動力系７は、車両を走行させるための電動モータ７１を備えている。電動モータ７１は燃料電池スタック６の正極及び負極と接続されており、燃料電池スタック６の発電によって駆動される。

【0016】

冷却系８は水冷ポンプ８１を備えている。水冷ポンプ８１は、燃料電池スタック６内に冷却水を循環させて、燃料電池スタック６を冷却する。

【0017】

制御装置９は、エアコンプレッサ２３、切替弁３、流体制御弁４、遮断弁５３、循環ポンプ５７、及び冷却ポンプ８１と電気的に接続されている。制御装置９は車両の走行状態に応じて算出された燃料電池スタック６の必要な発電量に基づき、これらの各構成要素の作動を制御している。

【0018】

上述した構成により、車両が運転開始すると、制御装置９は、エアコンプレッサ２３を作動させてカソード流路６２へ空気を供給するとともに、遮断弁５３及び循環ポンプ５７を作動させてアノード流路６１へ水素ガスを供給し、燃料電池スタック６において発電を行う。

【0019】

酸素系２において、エアフィルタ２２を介して吸引された酸素を含んだ空気は、エアコンプレッサ２３において圧縮された後、インタークーラ２４によって冷却される。切替弁３は、燃料電池スタック６の発電量に応じてバルブ部材の位置を変位させ、インタークーラ２４から供給された空気を分流してバイパス配管２１ｃへ逃すことにより、燃料電池スタック６への空気の流量を制御している。また、流体制御弁４は、その開度を調整して、燃料電池スタック６内におけるカソード流路６２に残存した空気の排出量を調整することにより、カソード流路６２内の圧力を調整している。

【0020】

アノード流路６１から排出される水素オフガス（燃料ガスオフガス）には、発電に使用されなかった水素ガスと発電によって生成された水（水蒸気）が含まれている。気液分離器５４は、水素ガスと水を分離する機能を有している。気液分離器５４で分離された水素ガスは、循環ポンプ５７により燃料系循環路５１ｃを介して燃料系供給配管５１ａに供給され循環される。気液分離器５４で分離された水（液状）は、排水弁５５が開弁状態になったとき、水素ガスとともに排出される。

【0021】

（第一実施形態の流体制御弁）
次に、第一実施形態の流体制御弁４の構造について詳細に説明する。なお、図２における上方及び下方を、それぞれ流体制御弁４の上方及び下方とし、図２における右方及び左方を、それぞれ流体制御弁４の前方及び後方として説明しているが、車両における流体制御弁４の実際の取付方向とは無関係である。なお、車両における流体制御弁４は、バルブシャフト４４が水平面に対して傾斜するように、すなわち図５Ａに示すように、弁体４５が水平面に対して傾斜するように、車両に設けられた取付部１１ａに取り付けられている。

【0022】

図２に示すように、流体制御弁４は、バルブハウジング４１の外周面にモータアッセンブリ４２（駆動装置）が取り付けられて構成されている。バルブハウジング４１は、合成樹脂材料や金属等にて形成されたバルブボデー４１１と、バルブカバー４１２とを互いに結合させて構成されている。なお、本実施形態においては、駆動装置として、電動モータを使用したモータアッセンブリ４２を使用しているが、ソレノイドアクチュエータやガス圧によって駆動されるアクチュエータなどを使用してもよい。

【0023】

バルブボデー４１１は、本体部４１１ｑ、インレット４１１ｄ、及びアウトレット４１１ｅが一体に形成されている。本体部４１１ｑは、内部に空間である流体室４１４が形成されている。本実施形態では、本体部４１１ｑは、後方が開口した円筒形状である。インレット４１１ｄは、筒状であり、水平方向に形成されている。インレット４１１ｄの前端は、本体部４１１ｑの後端に接続されて開口し、本体部４１１ｑの内部の流体室４１４と連通している。インレット４１１ｄの後端は、後方に開口していて、上述した酸素系排出配管２１ｂを介して、燃料電池スタック６のカソード流路６２の他端に接続されている（図１参照）。本実施形態では、インレット４１１ｄの断面形状は、四角形となっている。インレット４１１ｄと本体部４１１ｑの底面４１１ｉは、ほぼ同じ高さとなっている。

【0024】

アウトレット４１１ｅは、筒状であり、垂直方向に形成されている。アウトレット４１１ｅは、本体部４１１ｑの底部に接続して開口している。アウトレット４１１ｅの本体部４１１ｑの底部への接続位置は、本体部４１１ｑの前端の壁面であり、インレット４１１ｄと弁体４５の反対側で対向する前壁面４１１ｖよりも後方側に隣接した位置である。このような構成によって、アウトレット４１１ｅは、本体部４１１ｑの内部の流体室４１４と連通している。アウトレット４１１ｅの下端は、下方に開口していて、上述した酸素系排出配管２１ｂに接続されている。インレット４１１ｄからアウトレット４１１ｅまで流路Ｒ１が形成されている。

【0025】

図３及び図４に示すように、本体部４１１ｑとアウトレット４１１ｅの上端との接続部分、つまり、アウトレット４１１ｅの上端側の開口部４１１ｋの周囲には、弁座４１１ｆが形成されている。弁座４１１ｆは平坦な円環状に形成されている。弁座４１１ｆは、インレット４１１ｄや本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも上方に突出している。本体部４１１ｑ（流体室４１４）の底面４１１ｉにおいて、弁座４１１ｆの両側方から弁座４１１ｆと前壁面４１１ｖとの間に向かって流通溝４１１ｇが形成されている。第一実施形態では、流通溝４１１ｇは、本体部４１１ｑの弁座４１１ｆの外周に全周に亘って形成されている。流通溝４１１ｇの溝底部は、インレット４１１ｄや本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも低くなっている。つまり、流通溝４１１ｇの溝底部は、弁座４１１ｆよりも下方に位置している。流通溝４１１ｇと弁座４１１ｆの間には、流通溝４１１ｇ（弁座４１１ｆの周囲）から弁座４１１ｆに向かって徐々に高くなる円錐面である傾斜面４１１ｊが形成されている。

【0026】

本体部４１１ｑには、フランジ部４１１ｂが形成されている。フランジ部４１１ｂには、流体制御弁４を車両に取り付けるための金属スリーブ４１１ｃがインサートされている。金属スリーブ４１１ｃの内周面には、雌螺子が形成されている。フランジ部４１１ｂは、車両の取付部１１ａにネジ止め固定されている。図５Ａ〜図５Ｅに示すように、弁体４５が水平面に対して傾斜するように、つまり、本体部４１１ｑやインレット４１１ｄの前方側が、本体部４１１ｑやインレット４１１ｄの後方側に比べて低くなるように、バルブボデー４１１（流体制御弁４）が傾斜して取付部１１ａに取り付けられている。つまり、本体部４１１ｑやインレット４１１ｄの底面４１１ｉは、前方に向かって徐々に下方に位置するように傾斜している。

【0027】

流体室４１４の底面の前壁面４１１ｖと弁座４１１ｆの側方位置との間は、水を貯留する水貯留部Ｒ１ａとなっている。つまり、バルブボデー４１１（流体制御弁４）が傾斜して取付部１１ａに取り付けられている状態で、弁座４１１ｆの外周において弁座４１１ｆよりも下方の本体部４１１ｑが、水貯留部Ｒ１ａとなっている。本実施形態では、図５Ａに示すように、本体部４１１ｑには、流通溝４１１ｇが形成され、傾斜面４１１ｊが形成されて弁座４１１ｆが本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも高い位置に位置しているので、水貯留部Ｒ１ａの容積が、流通溝４１１ｇ及び傾斜面４１１ｊが形成されていない実施形態よりも大きくなっている。

【0028】

バルブカバー４１２は、取付ボルト（図示省略）によって、バルブボデー４１１の上端面に取り付けられている。バルブカバー４１２は、バルブボデー４１１への取付面４１２ａと、取付面４１２ａから上方へと突出したモータ取付部４１２ｂと、モータ取付部４１２ｂの中央部において段付状に下降し、下端部が開口したシャフト収容部４１２ｃとにより構成されている。また、モータ取付部４１２ｂの上面には、複数の雌螺子穴４１２ｄが設けられている。

【0029】

モータ取付部４１２ｂの上面には、上述したモータアッセンブリ４２が取り付けられている。モータアッセンブリ４２は、モータケース４２１の機構収容部４２１ａの外周面を、シャフト収容部４１２ｃの内周面に嵌合させた状態で、取付フランジ４２１ｂに貫通させた複数の取付スクリュー４３を、モータ取付部４１２ｂの雌螺子穴４１２ｄに締め付けることによってバルブカバー４１２に固定される。取付スクリュー４３は、取付フランジ４２１ｂに形成された貫通孔（図示省略）に対して遊嵌している。

【0030】

モータケース４２１の内壁には、ステッピングモータ４２２（駆動装置）が固定されている。ステッピングモータ４２２は、弁体４５が弁座４１１ｆと密接した遮断位置と、弁体４５が弁座４１１ｆから離間した開放位置との間で、弁体を移動させるものである。ステッピングモータ４２２の出力シャフト４２２ａの先端は円筒形状を呈しており、その軸心部には駆動孔４２２ｂが形成されている。駆動孔４２２ｂの内周面には所定の長さの雌螺子が形成されており、バルブシャフト４４の端部外周面に形成された雄螺子部４４１と螺合している。

【0031】

バルブシャフト４４はステンレス等の金属材料にて形成され、その雄螺子部４４１の下方には二面幅部４４２が形成されている。二面幅部４４２は、モータケース４２１の下端部に形成された一対の対向面（図示省略）と係合している。これによって、バルブシャフト４４は、モータケース４２１に対して回転不能となっている。したがって、ステッピングモータ４２２の出力シャフト４２２ａが一方向に回転すると、バルブシャフト４４がバルブハウジング４１内において軸方向に下降し、出力シャフト４２２ａが反対方向に回転すると、バルブシャフト４４は上昇する。

【0032】

バルブシャフト４４の二面幅部４４２の下方には、モータケース４２１から突出し一定の径により軸方向に延びた円柱部４４３が形成されている。円柱部４４３の外周面は、バルブカバー４１２のシャフト収容部４１２ｃの下端に形成されたシャフトリテーナ部４１２ｅにより、軸方向に移動可能に支持されている。

【0033】

円柱部４４３の先端部には、連結部４４４が一体に形成されている。
バルブシャフト４４の先端部である連結部４４４には、バルブシャフト４４の軸心に対し半径方向に延びるように、弁体４５が取り付けられている。弁体４５のバルブフレーム４５１は、ステンレス等の金属板がプレス成形されて形成されている。バルブフレーム４５１は、バルブシャフト４４の軸心に対し、半径方向に円板状に延びた平板部４５１ａを有しており、平板部４５１ａには外周縁を覆うようにシール部材４５２が固着されている。

【0034】

シール部材４５２は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）等の合成ゴム材料にて形成されている。シール部材４５２の下面には、弁体４５の下降により、バルブボデー４１１に形成された弁座４１１ｆと当接可能なシールリップ４５２ａが突出している。図２に示すように、シールリップ４５２ａは、断面リップ状に形成されている。このシールリップ４５２ａは、発電停止時に、燃料電池スタック６内に残留した水素ガスと酸素の反応や燃料電池スタック６の温度低下による残留水蒸気の凝縮などによって発生する負圧によりセルフシールするように、半径方向内向き（アウトレット４１１ｅに向いて）に形成されている。

【0035】

さらに、シール部材４５２の上面には、壁部４５２ｂが形成されている。壁部４５２ｂは、バルブハウジング４１の流路Ｒ１であって弁座４１１ｆが形成されている部分のうち流路Ｒ１内の液体が自重によって水貯留部Ｒ１ａに対応するシール部材４５２の上面縁部に形成されている。流体制御弁４の取付位置（取付角度）が事前に決定されているときには、壁部４５２ｂは、車両の駐車姿勢を考慮して設定されるのが好ましい。

【0036】

バルブフレーム４５１には、平板部４５１ａの半径方向中心部に連続した段部４５１ｂが形成されている。段部４５１ｂはバルブシャフト４４の軸方向に延びており、径方向の段差が軸方向に並ぶように２箇所に形成されている。バルブフレーム４５１は、一端が段部４５１ｂに連続した円筒部４５１ｃを有している。円筒部４５１ｃは、平板部４５１ａに対して垂直方向に延び、バルブシャフト４４の円柱部４４３が挿入されている。さらに、バルブフレーム４５１は、円筒部４５１ｃの他端に連続して形成され、先端が袋状に閉じていることにより、バルブシャフト４４の連結部４４４を収容し、取付けられる取付部４５１ｄを有している。

【0037】

なお、バルブフレーム４５１がバルブシャフト４４に取り付けられた状態において、円筒部４５１ｃの内周面と、挿入されたバルブシャフト４４の円柱部４４３の外周面との間には、バルブシャフト４４の軸心に対する半径方向の隙間εが全周に亘って形成されている。

【0038】

図２に示すように、バルブフレーム４５１の段部４５１ｂの内周面には、上方からスプリングリテーナ４５３が圧入固定されている。スプリングリテーナ４５３は、金属板がプレス工程にて絞られて形成されている。スプリングリテーナ４５３は、段部４５１ｂの下方に形成された段差と円柱部４４３との間に位置する円筒状の固定部４５３ａと、固定部４５３ａから半径方向外方へと拡がった肩部４５３ｂと、肩部４５３ｂから上方へと延びた連結部４５３ｃと、連結部４５３ｃから半径方向外方へと拡がる締付部４５３ｄと、を有している。

【0039】

スプリングリテーナ４５３の固定部４５３ａは、肩部４５３ｂがバルブフレーム４５１の平板部４５１ａの上面に当接するまで、バルブフレーム４５１の段部４５１ｂの内周面に圧入されている。

【0040】

また、ダイヤフラム保持体４５５は、半径方向内端にバルブシャフト４４の軸方向に延びる係合部４５５ａを有し、係合部４５５ａの上端からは、押圧部４５５ｂが半径方向に延びている。

【0041】

ダイヤフラム４６は、液密的に取付けられ、弁体４５とともに移動するものである。ダイヤフラム４６の内周縁は、スプリングリテーナ４５３の締付部４５３ｄとダイヤフラム保持体４５５の押圧部４５５ｂとの間に狭圧され、固定されている。

【0042】

ダイヤフラム４６の外周縁は、前述したバルブボデー４１１の上端面とバルブカバー４１２のモータ取付部４１２ｂの下端との間において挟圧されて、固定されている。また、このように、ダイヤフラム４６がバルブハウジング４１の内周面と弁体４５とに取り付けられることにより、ダイヤフラム４６及び弁体４５によって、バルブハウジング４１の内部が２つに区分けされている。すなわち、バルブハウジング４１の内部は、インレット４１１ｄ、本体部４１１ｑ、アウトレット４１１ｅ及び弁座４１１ｆを含み供給された流体（気体）が通過する流体室４１４と、流体等の進入が防止され空気が充填されている空気室４１５とが形成されている。空気室４１５は、バルブカバー４１２に設けられた図示しない通気孔により外気に連通している。

【0043】

スプリングリテーナ４５３の肩部４５３ｂと、バルブカバー４１２のシャフト収容部４１２ｃの段部との間には、バルブシャフト４４を円周方向に取り囲むようにコイルスプリング４７が介装されている。コイルスプリング４７は、スプリングリテーナ４５３とバルブカバー４１２との間に弾発的に装着され、弁体４５をバルブシャフト４４の先端方向に向けて付勢している。

【0044】

インレット４１１ｄからバルブハウジング４１の内部に、空気等の所定の圧力を有した流体が供給されると、上述したダイヤフラム４６が流体から圧力を受けて、弁体４５の上部は、ダイヤフラム４６により円周上を均等に引っ張られて、バルブシャフト４４の軸心からずれずに（センタリング）、バルブシャフト４４の軸心に対して傾かずに保持される。

【0045】

また、上述したコイルスプリング４７のバルブシャフト４４の先端方向に向けた付勢力により、弁体４５の下方部も、バルブシャフト４４の軸心からずれずに（センタリング）、バルブシャフト４４の軸心に対して傾かずに保持される。なお、コイルスプリング４７は、スプリングリテーナ４５３とバルブカバー４１２との間に設ける代わりに、ダイヤフラム保持体４５５の押圧部４５５ｂとバルブカバー４１２との間に介装されていてもよい。

【0046】

次に、流体制御弁４の作動について説明する。バルブシャフト４４が上方にあり、弁体４５のシール部材４５２が弁座４１１ｆから離間している開放位置にある時、流体制御弁４は開弁状態にある。この状態において、インレット４１１ｄとアウトレット４１１ｅとが連通しており、双方の間の空気等の流体の流通は許容されている。

【0047】

制御装置９からの駆動信号により、ステッピングモータ４２２が一方向に回転すると、弁体４５がバルブシャフト４４とともに軸方向に下降し、シール部材４５２が弁座４１１ｆに着座し（図２参照）、弁体４５が弁座４１１ｆを覆うように弁座４１１ｆと密接した遮断位置に位置される。これにより、流体制御弁４は閉弁状態となり、インレット４１１ｄとアウトレット４１１ｅとの間の連通が遮断され、双方の間の流体（気体）の流通は断たれる。すなわち、流体制御弁４においては、モータアッセンブリ４２の出力シャフト４２２ａが閉弁位置にて位置決め固定されることにより、弁体４５が弁座４１１ｆに接触しバルブハウジング４１の流路Ｒ１が閉じられる状態が維持される。

【0048】

（第一実施形態の流体制御弁の作用）
以下に図３〜図５を用いて、第一実施形態の流体制御弁４の作用について説明する。なお、図３において、紙面左側を流体制御弁４及びこれを構成する各部材の前方、紙面右側を流体制御弁４及びこれを構成する各部材の後方、紙面上側を流体制御弁４及びこれを構成する各部材の右方、紙面下方側を流体制御弁４及びこれを構成する各部材の左方とする。

【0049】

車両の燃料電池システム１が停止されると、燃料電池スタック６のカソード流路６２が湿潤状態であり、カソード流路６２の水蒸気の凝縮水が水滴として流体制御弁４内の流路Ｒ１内壁面に発生する。すると、流体制御弁４は傾斜して取り付けられているので、図５Ａに示すように、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａ（流通溝４１１ｇを含む）に水Ｗが溜まる。

【0050】

水滴や水Ｗ（以下、適宜水分と略す）を流体制御弁４から排出するために、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、ブローエアによって流体制御弁４内にある水滴や水Ｗを外部に排出する。

【0051】

この際に、インレット４１１ｄ内を流通するブローエアは、本体部４１１ｑ内において、傾斜面４１１ｊの後部にぶつかる。すると、ブローエアは、傾斜面４１１ｊの右側及び左側に分流し、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通するとともに（図３、図４の１）、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通する（図３、図４の２）。そして、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアと、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアが、流通溝４１１ｇの前端で互いにぶつかる（図３、図４の３）。すると、前壁面４１１ｖによってブローエアの前方への流通が阻止されているので、ブローエアが、前壁面４１１ｖ側から、傾斜面４１１ｊの前端位置において傾斜面４１１ｊの下方から上方に沿って流通し、開口部４１１ｋ内に流通する（図３、図４の４、図５Ｂ）。

【0052】

この際に、水貯留部Ｒ１ａ溜まっている水Ｗは、図５のＢに示すように、ブローエアの開口部４１１ｋ内への流通に伴って、当該ブローエアに同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。

【0053】

流体制御弁４内の水分がブローエアによって排出された後に、カソード流路６２や流体制御弁４内の流路Ｒ１内に水滴が発生し、又は残っていたとしても、図５Ｃや図５Ｄに示すように、当該水滴は流通溝４１１ｇを含む水貯留部Ｒ１ａに貯留され、水Ｗがシールリップ４５２ａに付着しない。このために、流体制御弁４内が氷点下以下となったとしても、水貯留部Ｒ１ａに貯留されている水Ｗが凍結するだけで、シール部材４５２の弁座４１１ｆへの固着が防止される。

【0054】

本実施形態では、図２や図５Ａ〜図５Ｅに示すように、弁座４１１ｆはインレット４１１ｄや本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも上方に突出していて、流通溝４１１ｇが形成されているので、水貯留部Ｒ１ａの容積が大きい。このため、水Ｗが容量の大きい水貯留部Ｒ１ａに貯留され、水Ｗとシール部材４５２との接触が抑制され、シール部材４５２（弁体４５）の弁座４１１ｆへの固着が抑制される。

【0055】

もし仮に、流体制御弁４内の水分がブローエアによって排出された後に、カソード流路６２や流体制御弁４内の流路Ｒ１内に大量の水滴が発生し、又は残っていて、図５Ｅに示すように、当該水滴の容積が水貯留部Ｒ１ａの容積を超えたとしても、壁部４５２ｂによって弁体４５の上面すなわちバルブフレーム４５１及びシール部材４５２の上面が浸水しない。すなわち、水Ｗが弁体４５の上面を覆うことを抑制することができるため、周囲が低温となって、水貯留部Ｒ１ａに溜まった水Ｗが凍結しても、弁体４５の上面が氷で覆われるのを抑制することができる。このため、駆動力の比較的大きな大型・高コストの駆動装置を設けることなく、従来どおりの比較的小駆動力の小型・低コストの駆動装置を使用することで、凍結固着した弁体４５を作動させることができるため、流体制御弁４（流体制御弁）の開弁性を高く維持することができる。

【0056】

一方で、図６に示すように、弁座４１１ｆが、インレット４１１ｄや本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも上方に突出しておらず、流通溝４１１ｇも形成されておらず、壁部４５２ｂが形成されていない場合には、弁座４１１ｆよりも下方側の水貯留部Ｒ１ａの容積が小さいので、水貯留部Ｒ１ａから水Ｗが溢れ、弁体４５の上面すなわちバルブフレーム４５１及びシール部材４５２の上面の少なくとも一部が浸水する。すなわち、水Ｗが弁体４５の上面の一部を覆っている。この状態で、周囲が低温となって、水貯留部Ｒ１ａに溜まった水Ｗが凍結すると、弁体４５の上面の一部が氷で覆われ、弁体４５がバルブボデー４１１に固着してしまう。

【0057】

上述した説明から明らかなように、本体部４１１ｑには、ブローエアが開口部４１１ｋの前方側（前壁面４１１ｖ側）から開口部４１１ｋに流入するようにブローエアを案内する傾斜面４１１ｊ及び流通溝４１１ｇ（案内部）が形成されている。これによれば、ブローエアがインレット４１１ｄに供給されると、傾斜面４１１ｊ及び流通溝４１１ｇ（案内部）によってブローエアが開口部４１１ｋの前方側（前壁面４１１ｖ側）から開口部４１１ｋに流入する。このため、開口部４１１ｋの前方側に滞留している水Ｗを、開口部４１１ｋの前方側から開口部４１１ｋに流入するブローエアに同伴させて、流体制御弁４の外部に排出することができる。よって、流体制御弁４内が氷点下以下となったとしても、弁体４５の弁座４１１ｆへの凍結による固着を防止することができる。

【0058】

また、弁座４１１ｆの周囲から弁座４１１ｆに向かって徐々に高くなるように傾斜した傾斜面４１１ｊが形成されている。これにより、インレット４１１ｄにブローエアが供給されると、このブローエアが傾斜面４１１ｊの右側及び左側に分流し、傾斜面４１１ｊの右方側を流通するとともに（図３、図４の１）、傾斜面４１１ｊの左方側を流通する（図３、図４の２）。そして、傾斜面４１１ｊの右方側を流通したブローエアと、傾斜面４１１ｊの左方側を流通したブローエアが、傾斜面４１１ｊの前側で互いにぶつかり（図３、図４の３）、傾斜面４１１ｊの前端位置において、傾斜面４１１ｊの下方から上方に沿って流通し、開口部４１１ｋ内に流通する（図３、図４の４、図５Ｂ）。このため、ブローエアが確実に開口部４１１ｋの前方側から開口部４１１ｋに流入し、開口部４１１ｋの前方側に滞留している水Ｗを、ブローエアに同伴させて、確実に開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出することができる。

【0059】

また、本体部４１１ｑの底面において、弁座４１１ｆの両側方から弁座４１１ｆと前壁面４１１ｖとの間に向かって、溝底部が弁座４１１ｆよりも低くなるように形成された流通溝４１１ｇが形成されている。これにより、インレット４１１ｄにブローエアが供給されると、このブローエアが流通溝４１１ｇに沿って弁座４１１ｆの前方位置まで流通する（図３、図４の１、２）。そして、右方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアと、左方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアが、弁座４１１ｆの前方位置で互いにぶつかり（図３、図４の３）、開口部４１１ｋの前方側から開口部４１１ｋ内に流通する（図３、図４の４、図５Ｂ）。このため、ブローエアが確実に開口部４１１ｋの前方側から開口部４１１ｋに流入し、開口部４１１ｋの前方側の水貯留部Ｒ１ａに滞留している水Ｗを、ブローエアに同伴させて、確実に開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出することができる。

【0060】

また、流体室４１４の底面の前壁面４１１ｖと弁座４１１ｆの側方位置との間には、燃料電池スタック６から排出されブローエアによって排出された水のうち残留する水を貯留する水貯留部Ｒ１ａが形成されている。これにより、流体制御弁４内の掃気後に、カソード流路６２や流体制御弁４内の流路Ｒ１内に水滴が発生し、又は残っていたとしても、図５Ｃや図５Ｄに示すように、当該水滴は流通溝４１１ｇを含む水貯留部Ｒ１ａに貯留され、水Ｗがシールリップ４５２ａに付着しない。このために、流体制御弁４内が氷点下以下となったとしても、水貯留部Ｒ１ａに貯留されている水Ｗが凍結するだけで、シール部材４５２の弁座４１１ｆへの固着が防止される。

【0061】

（第二実施形態の流体制御弁）
以下に、図７〜図９を用いて、第二実施形態の流体制御弁２０４について、第一実施形態の流体制御弁４と異なる点について説明する。なお、図７においては、便宜的に弁体４５等の部材は省略している。図７〜図９に示すように、第二実施形態の流体制御弁２０４では、バルブボデー４１１の前方側に向かって、流通溝４１１ｇの深さが徐々に浅くなっている。

【0062】

第二実施形態の流体制御弁２０４もまた、弁座４１１ｆは、インレット４１１ｄや本体部４１１ｑの底面４１１ｉよりも上方に突出しているので、本体部４１１ｑ前端の弁座４１１ｆよりも下方側の水貯留部Ｒ１ａの容積が確保されている。車両の燃料電池システム１が停止されると、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａに水Ｗが溜まる。

【0063】

第一の実施形態と同様に、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、流体制御弁４内をブローエアによって数秒間掃気し、流体制御弁４内の流路Ｒ１にある水滴を流体制御弁４から外部に排出させる。

【0064】

この際に、インレット４１１ｄ内を流通するブローエアは、傾斜面４１１ｊの後部にぶつかる。すると、ブローエアは、傾斜面４１１ｊの右側及び左側に分流し、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通するとともに（図８、図９の１）、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通する（図８、図９の２）。

【0065】

第二実施形態の流体制御弁２０４では、バルブボデー４１１の前方側に向かって、流通溝４１１ｇの深さが徐々に浅くなっているので、ブローエアが流通溝４１１ｇに沿って流通するにつれて、ブローエアが上向きに流れる。このため、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアと、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアが、流通溝４１１ｇの前端で互いにぶつかった後に（図８、図９の３）、当該ブローエアが、傾斜面４１１ｊの前端位置において、確実に傾斜面４１１ｊの下方から上方に沿って流通し、確実に開口部４１１ｋ内に流通する。このため、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、確実にブローエアに同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。

【0066】

（第三実施形態の流体制御弁）
以下に、図１０〜図１２を用いて、第三実施形態の流体制御弁３０４について、第一実施形態の流体制御弁４と異なる点について説明する。なお、図１０においては、便宜的に弁体４５等の部材は省略している。図１０〜図１２に示すように、第三実施形態の流体制御弁３０４では、バルブボデー４１１の前方側に向かって、流通溝４１１ｇの両側方の本体部４１１ｑの底面４１１ｉが徐々に上方に位置するように傾斜し、本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部と弁座４１１ｆの前部とを、これらと上下方向に同じ高さで接続する接続部４１１ｍが形成されている。このため、図１０に示すように、本体部４１１ｑの底面４１１ｉの前部の上下方向の高さが弁座４１１ｆと同じ高さとなっている。

【0067】

本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部は、水貯留部Ｒ１ａとなっている。車両の燃料電池システム１が停止されると、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａに水Ｗが溜まる。

【0068】

第一の実施形態と同様に、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、流体制御弁４内をブローエアによって数秒間掃気し、流体制御弁４内の流路Ｒ１にある水滴を流体制御弁４から外部に排出させる。

【0069】

この際に、インレット４１１ｄ内を流通するブローエアは、傾斜面４１１ｊの後部にぶつかる。すると、ブローエアは、傾斜面４１１ｊの右側及び左側に分流し、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通するとともに（図１１、図１２の１）、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通する（図１１、図１２の２）。

【0070】

第三実施形態の流体制御弁３０４では、本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部と弁座４１１ｆの前部とを接続する接続部４１１ｍが形成されている。このため、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇの前端は、接続部４１１ｍによって遮断されているので、傾斜面４１１ｊの右方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアは、接続部４１１ｍの側面にぶつかって（図１１、図１２の３）、後方に向きを変えて、当該ブローエアが、傾斜面４１１ｊの前端位置において、確実に傾斜面４１１ｊの下方から上方に沿って流通し、確実に開口部４１１ｋ内に流通する（図１１、図１２の５）。一方で、傾斜面４１１ｊの左方側の流通溝４１１ｇを流通したブローエアは、接続部４１１ｍの側面にぶつかって（図１１、図１２の４）、後方に向きを変えて、当該ブローエアが、傾斜面４１１ｊの前端位置において、確実に傾斜面４１１ｊの下方から上方に沿って流通し、確実に開口部４１１ｋ内に流通する（図１１、図１２の６）。このため、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、後方に流通するブローエアに確実に同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。また、本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部と弁座４１１ｆの前部とを、上下方向同じ高さで接続する接続部４１１ｍが形成されているので、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、接続部４１１ｍを通って、確実に開口部４１１ｋに流通する。

【0071】

（第四実施形態の流体制御弁）
以下に、図１３を用いて、第四実施形態の流体制御弁４０４について、第一実施形態の流体制御弁４と異なる点について説明する。なお、図１３においては、便宜的に弁体４５等の部材は省略している。図１３に示すように、第四実施形態の流体制御弁４０４では、開口部４１１ｋの前方の上方において、前壁面４１１ｖから後方に突出する導風部４１１ｎが形成されている。導風部４１１ｎには、後方から前方に向かって徐々に低くなり、前壁面４１１ｖの内面に接続する導風面４１１ｒが形成されている。言い換えると、導風部４１１ｎの導風面４１１ｒは、インレット４１１ｄから遠ざかるにつれて、流体室４１４の上部側から流体室４１４の底面側に変位するように形成されている。図１３に示すように、本実施形態では、導風面４１１ｒの断面形状は円弧形状となっている。

【0072】

本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部は、水貯留部Ｒ１ａとなっている。車両の燃料電池システム１が停止されると、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａに水Ｗが溜まる。

【0073】

第一の実施形態と同様に、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、流体制御弁４内をブローエアによって数秒間掃気し、流体制御弁４内の流路Ｒ１にある水滴を流体制御弁４から外部に排出させる。

【0074】

この際に、インレット４１１ｄ及び本体部４１１ｑの上方を流通するブローエアは、導風面４１１ｒによって、下方に向きを変えて、水貯留部Ｒ１ａに導かれる（図１３の１）。水貯留部Ｒ１ａに導かれたブローエアは、後方に向きを変えて、開口部４１１ｋ内に流通する（図１３の２）。この際に、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、後方に流通するブローエアに同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。

【0075】

（第五実施形態の流体制御弁）
以下に、図１４及び図１５を用いて、第五実施形態の流体制御弁について、第一実施形態の流体制御弁４と異なる点について説明する。図１４や図１５に示すように、第五実施形態の流体制御弁では、バルブボデー４１１のインレット４１１ｄ内の前端部分に、つまり、弁座４１１ｆの後方側（インレット４１１ｄ側）に分流部材４７１が設けられている。分流部材４７１は、ブロック形状であり、後方側（インレット４１１ｄ側）から前方側（弁座４１１ｆ側）に向かって徐々に幅寸法が広くなっている。本実施形態では、分流部材４７１は、三角柱状である。

【0076】

本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部は、水貯留部Ｒ１ａとなっている。車両の燃料電池システム１が停止されると、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａに水Ｗが溜まる。

【0077】

第一の実施形態と同様に、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、流体制御弁４内をブローエアによって数秒間掃気し、流体制御弁４内の流路Ｒ１にある水滴を流体制御弁４から外部に排出させる。

【0078】

この際に、インレット４１１ｄを流通するブローエアは、分流部材４７１によって左右に分流され（図１４の１、２）、開口部４１１ｋの外周側を本体部４１１ｑに内壁面に沿って前方側に流通する。そして、左右に分流したブローエアが本体部４１１ｑの前部でぶつかると（図１４の３）、このブローエアは後方に向きを変えて、開口部４１１ｋ内に流通する（図１４の４）。この際に、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、後方に流通するブローエアに同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。

【0079】

（第六実施形態の流体制御弁）
以下に、図１６を用いて、第六実施形態の流体制御弁について、第一実施形態の流体制御弁４と異なる点について説明する。図１６に示すように、第六実施形態の流体制御弁では、バルブボデー４１１の本体部４１１ｑ及びインレット４１１ｄの内部に、導風部材４７２が設けられている。導風部材４７２は、前壁面４１１ｖ、流体室４１４の左右両側の両側面４１１ｓ、及びインレット４１１ｄの左右両側の側面４１１ｔと対向して離間して形成されている。

【0080】

具体的には、導風部材４７２は、流通部４７２ａと導風板４７２ｂとから構成されている。流通部４７２ａは、前壁面４１１ｖ及び流体室４１４左右両側の両側面４１１ｓから離間して形成され、本体部４１１ｑに対応した形状となっている。つまり、流通部４７２ａは、開口部４１１ｋや弁座４１１ｆの外周側に形成されている。本実施形態では、流通部４７２ａは、後方が開口した円筒形状である。流通部４７２ａの前壁面４１１ｖ側（前端側）の下部には、開口部４１１ｋに向けて開口した流出穴４７２ｃが形成されている。つまり、流出穴４７２ｃは、開口部４１１ｋの前方に形成されている。

【0081】

流通部４７２ａの後部の開口部には、互いに対向した一対の導風板４７２ｂが接続されている。導風板４７２ｂは、インレット４１１ｄの側壁と対向して、インレット４１１ｄの側壁から離間して形成されている。このような構成によって、導風部材４７２と流体室４１４及びインレット４１１ｄとの内壁面との間には、ブロー流路４７２ｆが形成されている。

【0082】

本体部４１１ｑの底面４１１ｉの最前部は、水貯留部Ｒ１ａとなっている。車両の燃料電池システム１が停止されると、水滴が自重によって流路Ｒ１の下部に向かって流れて、水貯留部Ｒ１ａに水Ｗが溜まる。

【0083】

第一の実施形態と同様に、燃料電池システム１が停止後に、制御装置９は、切替弁３によってバイパス配管２１ｃを閉塞し、流体制御弁４を開弁状態とし、エアコンプレッサ２３を数秒間稼働させることにより、流体制御弁４内をブローエアによって数秒間掃気し、流体制御弁４内の流路Ｒ１にある水滴を流体制御弁４から外部に排出させる。

【0084】

この際に、インレット４１１ｄを流通するブローエアの一部は、導風部材４７２によってブロー流路４７２ｆ内に導かれて（図１６の１、２）、ブロー流路４７２ｆ内を流通し（図１６の３、４）、流出穴４７２ｃ（前壁面４１１ｖ側）から開口部４１１ｋ内に流通する（図１６の５）。この際に、水貯留部Ｒ１ａに溜まっている水Ｗが、後方に流通するブローエアに同伴されて、開口部４１１ｋから流体制御弁４の外部に排出される。

【0085】

（別の実施形態）
本発明の技術的思想は、切替弁３等の流体制御弁に適用可能しても差し支え無い。以上説明した第四実施形態〜第六実施形態の流体制御弁４に、傾斜面４１１ｊや流通溝４１１ｇを形成しても差し支え無い。

【符号の説明】

【0086】

１…燃料電池システム、４…第一実施形態の流体制御弁、６…燃料電池スタック、６ａ…アノード極、６ｂ…カソード極、２３…エアコンプレッサ、４２…モータアッセンブリ（駆動装置）、４５…弁体、６１…アノード流路、６２…カソード流路、２０４…第二実施形態の流体制御弁、３０４…第三実施形態の流体制御弁、４０４…第四実施形態の流体制御弁、４１１…バルブボデー、４１１ｄ…インレット、４１１ｅ…アウトレット、４１１ｆ…弁座、４１１ｇ…流通溝（案内部、水貯留部）、４１１ｊ…傾斜面（案内部、水貯留部）、４１１ｋ…開口部、４１１ｎ…導風部（案内部）、４１１ｑ…本体部、４１１ｖ…前壁面、４１４…流体室、４７１…分流部材、４７２…導風部材（案内部）、４７２ｃ…流出穴、４７２ｆ…ブロー流路、Ｒ１ａ…水貯留部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】