特開 2023-102804 流体制御弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023102804

(43)【公開日】2023-07-26

(54)【発明の名称】流体制御弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/44 20060101AFI20230719BHJP

   B60K 15/035 20060101ALI20230719BHJP

   B60K 15/03 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

F16K1/44 C

B60K15/035 C

B60K15/03 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022003436

(22)【出願日】2022-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 夏司

【テーマコード（参考）】

3D038

3H052

【Ｆターム（参考）】

3D038CA11

3D038CB01

3D038CC02

3D038CC04

3D038CC05

3D038CC18

3D038CD18

3H052AA01

3H052BA25

3H052BA35

3H052CA12

3H052CC03

3H052CD01

(57)【要約】

【課題】アクチュエータの出力が小さくても、圧力に対抗して弁体を開ける。
【解決手段】流体制御弁５０は、前記流体流路の前記高圧側と前記低圧側との間に設けられた仕切５２０と、仕切に設けられた第１開口５２１と、仕切において、第１開口と異なる位置に設けられた第２開口５２２と、仕切の高圧側に配置され第１開口を開閉する第１弁体５３０と、仕切の低圧側に配置され第２開口を開閉する第２弁体５４０と、第１弁体と第２弁体とを接続し、第２弁体の開閉状態が第１弁体の開閉状態と同じになるように連動して開閉させる接続部５５０と、接続部に接続され、第１弁体と前記第２弁体の開閉を駆動するアクチュエータと、を備え、第１弁体、第２弁体は、第１弁体と第２弁体とがいずれも閉状態のとき、第１弁体が第１開口を閉じる第１の力が、第２弁体が第２開口を開ける第２の力よりも大きくなるように設定されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧側と低圧側とを結ぶ流体流路に配置される流体制御弁であって、
前記流体流路の前記高圧側と前記低圧側との間に設けられた仕切と、
前記仕切に設けられた第１開口と、
前記仕切において、前記第１開口と異なる位置に設けられた第２開口と、
前記仕切の前記高圧側に配置され前記第１開口を開閉する第１弁体と、
前記仕切の前記低圧側に配置され前記第２開口を開閉する第２弁体と、
前記第１弁体と前記第２弁体とを接続し、前記第２弁体の開閉状態が前記第１弁体の開閉状態と同じになるように連動して開閉させる接続部と、
前記接続部に接続され、前記第１弁体と前記第２弁体の開閉を駆動するアクチュエータと、
を備え、
前記第１弁体、前記第２弁体は、前記第１弁体と前記第２弁体とがいずれも閉状態のとき、前記第１弁体が前記第１開口を閉じる第１の力が、前記第２弁体が前記第２開口を開ける第２の力よりも大きくなるように設定されている、流体制御弁。

【請求項2】

請求項１に記載の流体制御弁であって、
前記接続部は、前記第１弁体と前記第２弁体とを連結する回転体であり、
前記接続部が前記アクチュエータによって回転駆動されることで、前記第１弁体と前記第２弁体は、前記第１開口と前記第２開口をそれぞれ開閉する、流体制御弁。

【請求項3】

請求項２に記載の流体制御弁であって、
前記第１弁体の受圧面積は、前記第２弁体の受圧面積よりも大きい、流体制御弁。

【請求項4】

請求項２に記載の流体制御弁であって、
前記接続部の回転の中心軸から前記第１弁体の作用点までの距離は、前記中心軸から前記第２弁体の作用点までの距離よりも長い、流体制御弁。

【請求項5】

請求項１に記載の流体制御弁であって、
前記接続部は、前記第１弁体と前記第２弁体とを並進移動が可能に連結し、
前記第１弁体の受圧面積は、前記第２弁体の受圧面積よりも大きい、流体制御弁。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の流体制御弁であって、
前記流体流路は、燃料タンクとキャニスタを繋ぐ流体流路である、流体制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流体制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から高圧の流体を開閉など制御するために各種の流体制御弁が提案されている（例えば特許文献１）。こうした高圧流体の流体制御弁のうち、弁体により開口部を閉塞して閉弁するものでは、弁体に、流体の一次圧（高圧）がかかるようにして、高圧流体に対するシール性を確保している。こうした高圧下で使用される流体制御弁としては、例えば密閉型の燃料タンクシステムに用いられ、タンク内の高圧の燃料蒸気の排出流路に設けられる開閉弁や、高圧の水素が充填されたタンクからの水素供給流路に設けられる開閉弁、あるいは容器内の流体の圧力が過剰となったときに、これをリリースするリリース弁などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１２１６５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

こうした流体制御弁では、閉弁状態の弁体は閉塞方向に一次圧を受けているので、これを電気的に開弁しようとすると、開弁するには、大きな駆動力が必要になる。もとより弁体の面積を小さくすれば、弁体が流体から閉塞方向に受ける力は小さくなるが、流体の流量が必要になる場合には、弁体が閉鎖する開口の面積を小さくすることには限界がある。パイロット弁を付設する構成も提案されているが、パイロット弁と主弁の二つを駆動する必要があり、また開弁動作に必要な時間が長くなってしまう。このため、高圧の流体を弁体で開閉する小型でかつ所定の流量を確保できる流体制御弁が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、高圧側と低圧側とを結ぶ流体流路に配置される流体制御弁が提供される。この流体制御弁は、前記流体流路の前記高圧側と前記低圧側との間に設けられた仕切と、前記仕切に設けられた第１開口と、前記仕切において、前記第１開口と異なる位置に設けられた第２開口と、前記仕切の前記高圧側に配置され前記第１開口を開閉する第１弁体と、前記仕切の前記低圧側に配置され前記第２開口を開閉する第２弁体と、前記第１弁体と前記第２弁体とを接続し、前記第２弁体の開閉状態が前記第１弁体の開閉状態と同じになるように連動して開閉させる接続部と、前記接続部に接続され、前記第１弁体と前記第２弁体の開閉を駆動するアクチュエータと、を備え、前記第１弁体、前記第２弁体は、前記第１弁体と前記第２弁体とがいずれも閉状態のとき、前記第１弁体が前記第１開口を閉じる第１の力が前記第２弁体が前記第２開口を開ける第２の力よりも大きくなるように、設定されている。
（２）上記形態の流体制御弁において、前記接続部は、前記第１弁体と前記第２弁体とを連結する回転体であり、前記接続部が前記アクチュエータによって回転駆動されることで、前記第１弁体と前記第２弁体は、前記第１開口と前記第２開口をそれぞれ開閉してもよい。
（３）上記形態の流体制御弁において、前記第１弁体の受圧面積は、前記第２弁体の受圧面積よりも大きくてもよい。
（４）上記形態の流体制御弁において、前記接続部の回転の中心軸から前記第１弁体の作用点までの距離は、前記中心軸から前記第２弁体の作用点までの距離よりも長くてもよい。
（５）上記形態の流体制御弁において、前記接続部は、前記第１弁体と前記第２弁体とを並進移動が可能に連結し、前記第１弁体の受圧面積は、前記第２弁体の受圧面積よりも大きくてもよい。
（６）上記形態の流体制御弁において、前記流体流路は、燃料タンクとキャニスタを繋ぐ流体流路であってもよい。
（７）本開示は、流体制御弁以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池車両、蒸発燃料処理装置、流体制御弁等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態の流体制御弁を用いた、蒸発燃料処理装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】流体制御弁の構成を示す説明図である。

【図3】流体制御弁を高圧側から見た図である。

【図4】第２実施形態の流体制御弁の構成を示す説明図である。

【図5】第３実施形態の流体制御弁の構成を示す説明図である。

【図6】燃料電池車両の燃料系を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、蒸発燃料処理装置３１２の概略構成を示す説明図である。蒸発燃料処理装置３１２は、自動車等の車両のエンジンシステム３００に備えられている。エンジンシステム３００は、エンジン３１４と、エンジン３１４に供給される燃料を貯留する燃料タンク３１５とを備えている。燃料タンク３１５には、インレットパイプ３１６が設けられている。インレットパイプ３１６は、その上端部の給油口から燃料を燃料タンク３１５内に導入するパイプであって、給油口にはタンクキャップ３１７が着脱可能に取付けられている。また、インレットパイプ３１６の上端部内と燃料タンク３１５内の蒸発燃料が存在する気層部とは、ブリーザパイプ３１８により連通されている。

【0009】

燃料タンク３１５内には燃料供給装置３１９が設けられる。燃料供給装置３１９は、燃料タンク３１５内の燃料を吸入しかつ加圧して吐出する燃料ポンプ３２０、燃料の液面を検出するセンタゲージ３２１、大気圧に対する相対圧としてのタンク内圧を検出するタンク内圧センサ３２２等を備えている。燃料ポンプ３２０により燃料タンク３１５内から汲み上げられた燃料は、燃料供給通路３２４を介してエンジン３１４に供給される。詳しくは、各燃焼室に対応するインジェクタ（燃料噴射弁）３２５を備えるデリバリパイプ３２６に供給された後、各インジェクタ３２５から吸気通路３２７内に噴射される。吸気通路３２７には、エアクリーナ３２８、エアフロメータ３２９、スロットルバルブ３３０等が設けられる。

【0010】

蒸発燃料処理装置３１２は、ベーパ通路３３１とパージ通路３３２とキャニスタ３３４とを備えている。ベーパ通路３３１の一端部（上流側端部）は、燃料タンク３１５内の気層部と連通されている。ベーパ通路３３１の他端部（下流側端部）は、キャニスタ３３４内と連通されている。また、パージ通路３３２の一端部（上流側端部）は、キャニスタ３３４内と連通されている。パージ通路３３２の他端部（下流側端部）は、吸気通路３２７におけるスロットルバルブ３３０よりも下流側通路部と連通されている。また、キャニスタ３３４内には、吸着材としての活性炭（不図示）が装填されている。燃料タンク３１５内の蒸発燃料は、ベーパ通路３３１を介してキャニスタ３３４内の吸着材（活性炭）に吸着される。

【0011】

燃料タンク３１５内の気層部において、ベーパ通路３３１の上流側端部には、ＯＲＶＲ弁（On Board Refueling Vapor Recovery valve）３３５及びフューエルカットオフバルブ (Cut Off Valve)３３６が設けられている。

【0012】

ベーパ通路３３１の途中には封鎖弁３３８が介装されている。すなわち、ベーパ通路３３１は、その途中で燃料タンク３１５側の通路部３３１ａとキャニスタ３３４側の通路部３３１ｂとに分断され、その通路部３３１ａ，３３１ｂの相互間に封鎖弁３３８が配置されている。封鎖弁３３８は、流体制御弁５０及びリリーフ弁３５４を備える。流体制御弁５０は、電気的な制御により通路を開閉することにより、ベーパ通路３３１を流れる蒸発燃料を含むガス（「流体」という）の流量を調整する。流体制御弁５０は、エンジン制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）３４５から出力される駆動信号により開閉制御される。リリーフ弁３５４は、流体制御弁５０の閉弁時における燃料タンク３１５内の圧力を適正圧力に保つためのものである。

【0013】

パージ通路３３２の途中にはパージ弁３４０が介装されている。パージ弁３４０は、ＥＣＵ４５により算出されたパージ流量に応じた開弁量で開閉制御いわゆるパージ制御される。また、パージ弁３４０は、例えば、ステッピングモータを備えかつバルブ体のストロークを制御することで開弁量を調整可能である。なお、パージ弁３４０は、本実施形態では電磁弁であり、電磁ソレノイドを備え、非通電状態では閉弁し、通電によって開弁する。

【0014】

キャニスタ３３４には大気通路３４２が配設されている。大気通路３４２の他端部は大気に開放されている。また、大気通路３４２の途中にはエアフィルタ３４３が介装されている。

【0015】

ＥＣＵ３４５には、タンク内圧センサ３２２、封鎖弁３３８の流体制御弁５０、パージ弁３４０の他、リッドスイッチ３４６、リッドオープナー３４７、表示装置３４９等が接続されている。リッドオープナー３４７には、給油口を覆うリッド３４８を手動で開閉するリッド手動開閉装置（不図示）が連結されている。リッドスイッチ３４６は、ＥＣＵ３４５に対してリッド３４８のロックを解除するための信号を出力する。また、リッドオープナー３４７は、リッド３４８のロック機構で、ＥＣＵ３４５からロックを解除するための信号が供給された場合、又は、リッド手動開閉装置に開動作が施された場合に、リッド３４８のロックを解除する。

【0016】

図２は、流体制御弁５０の構成を示す説明図である。図３は、流体制御弁５０を高圧側から見た図である。流体制御弁５０は、高圧側管部５００と、低圧側管部５１０と、仕切５２０と、第１弁体５３０と、第２弁体５４０と、接続部５５０と、アクチュエータ５８０と、回転軸５９０と、を備えている。高圧側管部５００は、蒸発燃料処理装置３１２の通路部３３１ａに接続され、低圧側管部５１０は通路部３３１ｂに接続されている。

【0017】

高圧側管部５００は、燃料タンク６０の口金６２に接続されている。高圧側管部５００は、内側に流体流路のうちの高圧側の流路である高圧側流体流路５０２を形成している。高圧側流体流路５０２を流れる流体の圧力はＰ１である。低圧側管部５１０は、内側に流体流路のうちの低圧側の流路である低圧側流体流路５１２を形成している。低圧側流体流路５１２を流れる流体の圧力はＰ２である。低圧側流体流路５１２の圧力Ｐ２は、高圧側流体流路５０２の圧力Ｐ１よりも低い値である。

【0018】

高圧側流体流路５０２と、低圧側流体流路５１２との間には、仕切５２０が設けられている。仕切５２０は、高圧側管部５００、あるいは、低圧側管部５１０の一部を用いて形成されていてもよく、高圧側管部５００、あるいは、低圧側管部５１０と異なる部材で構成されていてもよい。仕切５２０は、互いに異なる位置に設けられた第１開口５２１と、第２開口５２２と、を有している。

【0019】

流体制御弁５０は、第１開口５２１の高圧側に配置され、第１開口５２１を開閉する第１弁体５３０と、第２開口５２２の低圧側に配置され、第２開口５２２を開閉する第２弁体５４０と、を有している。第１弁体５３０は、留具５６０により回転体である接続部５５０に固定されており、第２弁体５４０は、留具５７０により接続部５５０に固定されている。したがって、第１弁体５３０と第２弁体５４０は、接続部５５０により連結されている。接続部５５０は、第１弁体５３０が閉状態のときには、第２弁体５４０を閉状態とする。一方、接続部５５０は、第１弁体５３０が開状態のときには、第２弁体５４０も開状態とする。すなわち、接続部５５０は、第２弁体５４０の開閉状態が第１弁体５３０の開閉状態と同じになるように、第１弁体５３０と第２弁体５４０とを連動させて開閉する。

【0020】

接続部５５０は、回転軸５９０に接続され、回転軸５９０は、アクチュエータ５８０に接続されている。アクチュエータ５８０は、第１弁体５３０と第２弁体５４０の開閉を駆動するロータリー式のソレノイドである。

【0021】

高圧側流体流路５０２の圧力Ｐ１は、低圧側流体流路５１２の圧力Ｐ２よりも高いため、第１弁体５３０と第２弁体５４０の閉状態において、第１弁体５３０には、高圧側から第１開口５２１を閉じようとする第１の回転力Ｍ１が掛かっている。一方、第２弁体５４０には、高圧側から第２開口５２２を開けようとする第２の回転力Ｍ２が掛かっている。第１の回転力Ｍ１と第２の回転力Ｍ２の回転方向は逆である。すなわち、図２に示す例では、第１の回転力Ｍ１は、回転軸５９０を中心とした反時計回りであり、第２の回転力Ｍ２は、回転軸５９０を中心とした時計回りである。本実施形態では、第１弁体５３０の受圧面積Ｓ１は、第２弁体５４０の受圧面積Ｓ２以上であり、第１の回転力Ｍ１が第２の回転力Ｍ２よりも大きくなるように、第１弁体５３０、第２弁体５４０や第１開口５２１、第２開口５２２の大きさや、回転の中心軸Ｏに対する第１弁体５３０、第２弁体５４０の位置が設定されている。その結果、第１弁体５３０、第２弁体５４０には、（Ｍ１－Ｍ２）の回転力により、第１弁体５３０、第２弁体５４０を閉じる力が掛かる。

【0022】

高圧側の圧力をＰ１、低圧側の圧力をＰ２、第１弁体５３０の第２受圧面積をＳ１、第２弁体５４０の第２受圧面積をＳ２、回転の中心軸Ｏから第１弁体５３０の作用点Ｑ１までの距離をｒ１、回転の中心軸Ｏから第２弁体５４０の作用点Ｑ２までの距離をｒ２とする。第１の回転力Ｍ１は、Ｍ１＝（Ｐ１－Ｐ２）×Ｓ１×ｒ１であり、第２の回転力Ｍ２は、Ｍ２＝（Ｐ１－Ｐ２）×Ｓ２×ｒ２である。Ｍ１＞Ｍ２であるためには、Ｓ１×ｒ１＞Ｓ２×ｒ２を満たせばよい。したがって、第１受圧面積Ｓ１と第２受圧面積Ｓ２とが等しければ、中心軸Ｏから作用点Ｑ１までの距離ｒ１を、中心軸Ｏから作用点Ｑ２までの距離ｒ２よりも長くなるように第１弁体５３０、第２弁体５４０の位置を設定すればよい。また、中心軸Ｏから作用点Ｑ１までの距離ｒ１と、中心軸Ｏから作用点Ｑ２までの距離ｒ２と、が等しければ、第１受圧面積Ｓ１を、第２受圧面積Ｓ２よりも大きくすればよい。なお、第１受圧面積Ｓ１が第２受圧面積Ｓ２よりも小さくても、中心軸Ｏから作用点Ｑ１までの距離ｒ１を中心軸Ｏから作用点Ｑ２までの距離ｒ２よりも十分に大きくすれば、Ｍ１＞Ｍ２を満たすことができる。

【0023】

流体制御弁５０の第１弁体５３０及び第２弁体５４０を開ける場合には、アクチュエータ５８０は、（Ｍ１－Ｍ２）よりも大きな回転力を時計回りに加える。一旦、第１弁体５３０と第２弁体５４０が開くと、高圧側流体流路５０２と低圧側流体流路５１２とが連通し、高圧側の圧力Ｐ１と低圧側の圧力Ｐ２が、いずれも第１弁体５３０と第２弁体５４０に掛からなくなる。その結果、第１弁体５３０と第２弁体５４０が開いた後は、アクチュエータ５８０は、（Ｍ１－Ｍ２）よりも小さな回転力であっても、第１弁体５３０と第２弁体５４０の開状態を維持できる。

【0024】

以上、本実施形態によれば、閉状態では、第１の回転力Ｍ１が第２の回転力Ｍ２よりも大きく、この回転力の差は、第１弁体５３０と第２弁体５４０を閉じる方向に作用する。そのため、流体制御弁５０は、第１弁体５３０と第２弁体５４０の閉状態を容易に維持できる。また、第１弁体５３０と第２弁体５４０の閉状態を維持するに、他の構成が不要である。さらに、第１弁体５３０と第２弁体５４０を開状態にする際には、アクチュエータ５８０は、第１の回転力Ｍ１と第２の回転力Ｍ２の差よりも大きい回転力（Ｍ１－Ｍ２）で駆動すれば、第１弁体５３０と第２弁体５４０を開けることができる。

【0025】

Ｂ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態の流体制御弁５０ａの構成を示す説明図である。第２実施形態の流体制御弁５０ａについては、第１実施形態と同様の機能の部材には、第１実施形態の部材の符号の末尾にａを付している。高圧側から見たときに、第１実施形態の流体制御弁５０では、第１弁体５３０と第２弁体５４０と重なっておらず、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａに掛かる力の向きはいずれも下方から上方である。これに対し、第２実施形態の流体制御弁５０ａでは、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａとがほぼ重なっており、第１弁体５３０には、上方から下方への力が掛かり、第２弁体５４０ａには、下方から上方への力が掛かっている点で相違する。

【0026】

第２実施形態においても、第１弁体５３０ａ、第２弁体５４０ａが閉状態のときには、第１弁体５３０ａには、第１開口５２１ａを閉じようとする反時計回りの回転力Ｍ１ａが掛かり、第２弁体５４０ａには、第２開口５２２ａを開けようとする時計回りの回転力Ｍ２ａが掛かり、回転力Ｍ１ａは回転力Ｍ２ａよりも大きい。そのため、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａの閉状態を容易に維持できる。また、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａの閉状態を維持するに、他の構成が不要である。さらに、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａを開状態にする際には、アクチュエータ５８０ａは、第１の回転力Ｍ１ａと第２の回転力Ｍ２ａの差よりも大きい回転力（Ｍ１ａ－Ｍ２ａ）で駆動すれば、第１弁体５３０ａと第２弁体５４０ａを開けることができる。

【0027】

第２実施形態において、第１弁体５３０ａ、第２弁体５４０ａが閉状態のときに、第１弁体５３０ａに、回転力Ｍ１ａが掛かり、第２弁体５４０ａには、回転力Ｍ１ａと反対回りの回転力Ｍ２ａが掛かり、回転力Ｍ１ａは回転力Ｍ２ａよりも大きくできるのであれば、第１弁体５３０ａの受圧面積Ｓ１ａ、第２弁体５４０ａの受圧面積Ｓ２ａや、軸Ｏａからの第１開口５２１ａの作用点Ｑ１ａまでの距離ｒ１ａ、第２開口５２２ａの作用点Ｑ２ｂまでの距離ｒ２ａは自由に設定することができる。また、第１弁体５３０ａ、第２弁体５４０ａが閉状態のときに、第１弁体５３０ａ、第２弁体５４０ａに掛かる力の向きは図４の上下方向以外の方向、たとえば、一方を図４の左右方向、他方を図４の上下方向にしてもよい。

【0028】

Ｃ：第３実施形態：
図５は、第３実施形態の流体制御弁５０ｂの構成を示す説明図である。第３実施形態の流体制御弁５０ｂについては、第１実施形態と同様の機能の部材には、第１実施形態の部材の符号の末尾にｂを付している。第２実施形態の流体制御弁５０ａでは、第１弁体５３０ａ、第２弁体５４０ａ、接続部５５０ａは、軸Ｏａ回りに回転駆動される。第３実施形態の流体制御弁５０ｂでは、アクチュエータ５８０ｂは直道式のソレノイドであり、第１弁体５３０ｂ、第２弁体５４０ｂ、接続部５５０ｂは、アクチュエータ５８０ｂにより、軸５９０ｂの軸方向に沿って駆動される点で相違する。なお、接続部５５０ｂと軸５９０ｂは一体であってもよい。

【0029】

第３実施形態では、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂの閉状態において、第１弁体５３０ｂには、軸Ｏｂに沿って高圧側から第１開口５２１ｂを閉じようとする第１の力並進Ｆ１が掛かっている。一方、第２弁体５４０ｂには、軸Ｏｂに沿って高圧側から第２開口５２２ｂを開けようとする第２の力並進Ｆ２が掛かっている。第１の並進Ｆ１と第２の並進力Ｆ２の方向は逆である。すなわち、図５に示す例では、第１の並進力Ｆ１の向きは、上方から下方であり、第２の並進力Ｆ２の向きは、下方から上方である。本実施形態では、第１の並進Ｆ１が第２の並進力Ｆ２よりも大きくなるように、第１弁体５３０ｂの受圧面積Ｓ１ｂと第２弁体５４０ｂの受圧面積Ｓ２ｂが設定されている。その結果、第１弁体５３０、第２弁体５４０には、（Ｆ１－Ｆ２）の並進力により、第１弁体５３０ｂ、第２弁体５４０ｂを閉じる力が掛かる。

【0030】

以上、第３実施形態によれば、閉状態では、第１の並進力Ｆ１が第２の並進力Ｆ２よりも大きく、この並進力の差は、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂを閉じる方向に作用する。そのため、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂの閉状態を容易に維持できる。また、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂの閉状態を維持するに、他の構成が不要である。さらに、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂを開状態にする際には、アクチュエータ５８０ｂは、第１の並進力Ｆ１と第２の並進力Ｆ２の差よりも大きい並進力（Ｆ１－Ｆ２）で駆動すれば、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂを並進移動させて開けることができる。

【0031】

第３実施形態では、回転力ではなく並進力を用いるので、軸から作用点までの距離は、第１弁体５３０ｂと第２弁体５４０ｂを閉じる力に影響を与えない。すなわち、第１弁体５３０ｂ、第２弁体５４０ｂの受圧面積だけで並進力の大きさを設定できる。

【0032】

以上、第１実施形態から第３実施形態からわかるように、第１弁体と第２弁体とを閉じようとする力は、回転力であってもよく、並進力であってもよい。

【0033】

上記各実施形態では、接続部５５０、５５０ａ、５５０ｂを動かすアクチュエータとして、ソレノイドを用いたが、モータを用いてもよい。

【0034】

Ｄ：第４実施形態：
第１実施形態から第３実施形態では、流体制御弁５０、５０ａ、５０ｂを蒸発燃料処理装置３１２に用いる例、及び流体制御弁の様々な構成について説明した。第４実施形態では、流体制御弁３５２燃料電池車両１０の供給バルブ４０に用いる例について説明する。

【0035】

図６は、本実施形態の流体制御弁５０を用いた、燃料電池車両１０の燃料系を示す説明図である。燃料電池車両１０は、レセプタクル２０と、燃料充填管３０と、逆止弁３５と、供給バルブ４０と、流体制御弁５０と、燃料タンク６０と、第１燃料ガス供給管７０と、減圧弁８０と、第２燃料ガス供給管９０と、燃料電池１００と、第１排気管１１０と、水素ポンプ１２０と、還流管１３０と、逆止弁１４０と、第２排気管１５と、排気弁１６０と、を備えている。

【0036】

レセプタクル２０は、燃料電池車両１０への燃料である水素の充填時に水素ステーション２００のホース２１０のノズル２２０が差し込まれる水素充填口である。燃料充填管３０は、レセプタクル２０と燃料タンク６０とを繋いている。水素ステーション２００から、ホース２１０、ノズル２２０、レセプタクル２０、燃料充填管３０を介して供給された水素は、燃料タンク６０に充填される。逆止弁３５は、燃料タンク６０から燃料充填管３０、レセプタクル２０への水素の逆流を止めるための弁である。本実施形態では、逆止弁３５は、後述する流体制御弁５０とともに供給バルブ４０として１つの部品として構成されている。供給バルブ４０は、燃料タンク６０の口金６２に取り付けられている。

【0037】

燃料タンク６０は、水素ステーション２００から充填された水素を燃料として貯蔵するタンクである。燃料タンク６０の口金６２には、上述したように、供給バルブ４０が取り付けられている。

【0038】

供給バルブ４０の流体制御弁５０の下流側には、第１燃料ガス供給管７０が接続されている。第１燃料ガス供給管７０の下流側には、減圧弁８０が接続されている。減圧弁８０の下流側には、第２燃料ガス供給管９０が接続されている。減圧弁８０は、第１燃料ガス供給管７０内の水素の圧力を下げて、第２燃料ガス供給管９０に供給する。第２燃料ガス供給管９０の下流側には、燃料電池１００の水素供給口１０２が接続されている。

【0039】

燃料電池１００の排ガス排出口１０８には、第１排気管１１０が接続されている。第１排気管１１０の下流側には、還流管１３０と第２排気管１５０とが接続されている。還流管１３０の下流側は、第２燃料ガス供給管９０に接続されている。第２排気管１５０の下流側は、大気に開口している。還流管１３０には、逆止弁１４０が設けられている。逆止弁１４０は、第２燃料ガス供給管９０から還流管１３０に水素が逆流することを抑制する。第２排気管１５０には、排気弁１６０が設けられている。第１排気管１１０の途中には、水素ポンプ１２０が設けられている。

【0040】

燃料電池１００の排ガス排出口１０８から排出された排ガスには、未反応の水素が含まれている。排気弁１６０が閉じている場合には、燃料電池１００の排ガス排出口１０８から排出された排ガスは、水素ポンプ１２０により加圧され、還流管１３０を通り、第２燃料ガス供給管９０に還流される。一方、排気弁１６０が開いている場合には、燃料電池１００の排ガス排出口１０８から排出された排ガスは、第２排気管１５０を通り、大気に排出される。

【0041】

第１実施形態から第３実施形態で説明した流体制御弁５０、５０ａ、５０ｂは、第４実施形態における燃料タンク６０の口金６２に取り付けられる供給バルブ４０の流体制御弁５０に採用可能である。このように、流体制御弁５０、５０ａ、５０ｂは、自動車等の車両のエンジンシステム３００の蒸発燃料処理装置３１２における封鎖弁３３８の流体制御弁５０として用いることができる他、燃料タンク６０の口金６２に取り付けられる供給バルブ４０の流体制御弁５０としても採用可能である。

【0042】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0043】

１０…燃料電池車両、１５…第２排気管、２０…レセプタクル、３０…燃料充填管、３５…逆止弁、４０…供給バルブ、５０、５０ａ、５０ｂ…流体制御弁、６０…燃料タンク、６２…口金、７０…第１燃料ガス供給管、８０…減圧弁、９０…第２燃料ガス供給管、１００…燃料電池、１０２…水素供給口、１０８…排ガス排出口、１１０…第１排気管、１２０…水素ポンプ、１３０…還流管、１４０…逆止弁、１５０…第２排気管、１６０…排気弁、２００…水素ステーション、２１０…ホース、２２０…ノズル、３００…エンジンシステム、３１２…蒸発燃料処理装置、３１４…エンジン、３１５…燃料タンク、３１６…インレットパイプ、３１７…タンクキャップ、３１８…ブリーザパイプ、３１９…燃料供給装置、３２０…燃料ポンプ、３２１…センタゲージ、３２２…タンク内圧センサ、３２４…燃料供給通路、３２５…インジェクタ、３２６…デリバリパイプ、３２７…吸気通路、３２８…エアクリーナ、３２９…エアフロメータ、３３０…スロットルバルブ、３３１…ベーパ通路、３３１ａ…通路部、３３１ｂ…通路部、３３２…パージ通路、３３４…キャニスタ、３３５…ＯＲＶＲ弁、３３６…フューエルカットオフバルブ、３３８…封鎖弁、３４０…パージ弁、３４２…大気通路、３４３…エアフィルタ、３４６…リッドスイッチ、３４７…リッドオープナー、３４８…リッド、３５４…リリーフ弁、５００…高圧側管部、５０２…高圧側流体流路、５１０…低圧側管部、５１２…低圧側流体流路、５２０…仕切、５２１、５２１ａ、５２１ｂ…第１開口、５２２、５２２ａ、５２２ｂ…第２開口、５３０、５３０ａ、５３０ｂ…第１弁体、５４０、５４０ａ、５４０ｂ…第２弁体、５５０、５５０ａ、５５０ｂ…接続部、５６０…留具、５７０…留具、５８０、５８０ａ、５８０ｂ…アクチュエータ、５９０、５９０ａ…回転軸、５９０ｂ…軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】