特許 7028610 弁装置

(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】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】弁装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20220222BHJP

   H01M 8/04089 20160101ALN20220222BHJP

   F16K 27/00 20060101ALN20220222BHJP

   F16K 11/22 20060101ALN20220222BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 N

H01M8/04089

F16K27/00 D

F16K11/22 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2017216092

(22)【出願日】2017-11-09

(65)【公開番号】P2019087476

(43)【公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-07-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】特許業務法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀 良輔

(72)【発明者】

【氏名】矢橋 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】木田 浩司

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 琢也

(72)【発明者】

【氏名】中村 昭夫

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８０００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／０４－８／０６６８

Ｆ１５Ｄ １／００－１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス入口およびガス出口を有する本体と、該本体に設けられて前記ガス入口と前記ガス出口を接続するガス流路と、該ガス流路を開閉する弁とを備える弁装置であって、
前記ガス流路は、前記ガス入口から延びる第１流路と、該第１流路の分岐点から分岐する第２流路とを備え、
前記第１流路は、前記ガス入口と前記分岐点との間に屈曲された屈曲部を有し、前記分岐点の下流側部分の断面積が前記分岐点の上流側部分の断面積よりも大きいことを特徴とする弁装置。

【請求項2】

前記屈曲部は、前記第１流路の横方向から縦方向へ屈曲する部分であることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ガスタンクから燃料電池への水素ガスの供給および停止を制御するための弁装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された弁装置は、ガス流路およびこのガス流路に連通する収容穴を有するボディと、その収容穴に収容される電磁弁と、ボディに固定された継ぎ手部材とを備える。

【0003】

電磁弁は、ボディのガス流路に通じる流路を内部に有している。また、電磁弁は、ボディの収容穴に嵌合された筒状のスリーブと、流路を開閉する開閉部と、この開閉部を開閉駆動する駆動部と、を有している。このスリーブの外壁とボディの収容穴の内壁との間にシール部材が配置されている。

【0004】

また、ボディは、スリーブの流路の下流であって、ボディの外面に開口する継手接続開口を備えている。この継手接続開口に対して継ぎ手部材が取り付け固定される。また、ボディは、電磁弁のスリーブの流路に接続される導通路を備えている。継ぎ手部材は、この導通路におけるガスの電磁弁のスリーブ側への移動を緩和する逆流緩和弁を備えている。

【0005】

この特許文献１に記載された発明によれば、電磁弁のスリーブとボディとの間に配置されるシール部材の負担を軽減するとともに、電磁弁の構成部品の損傷を防止することができるという優れた効果を奏する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－０８０００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記した弁装置のようにガスタンクなどの貯蔵部から燃料電池などの需用部へのガスの供給を制御する弁装置は、貯蔵部に連通するガス入口から延びる第１流路の途中から第２流路が分岐される場合がある。本願発明者らは、このような場合に、第１流路を流れるガスの旋回流が発生すると、ガスに含まれる水が第２流路に浸入するおそれがあるという新たな課題を見出した。

【0008】

本発明は、ガス入口から延びる第１流路の途中から分岐された第２流路に、第１流路を流れるガスに含まれる水が浸入するのを抑制することができる弁装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、ガス入口およびガス出口を有する本体と、該本体に設けられて前記ガス入口と前記ガス出口を接続するガス流路と、該ガス流路を開閉する弁とを備える弁装置であって、前記ガス流路は、前記ガス入口から延びる第１流路と、該第１流路の分岐点から分岐する第２流路とを備え、前記第１流路は、前記分岐点の下流側部分の断面積が前記分岐点の上流側部分の断面積よりも大きいことを特徴とする弁装置である。

【0010】

上記態様の弁装置は、たとえば、本体のガス入口が水素ステーションにおいて高圧のガスを貯蔵するガスタンクなどの貯蔵部に接続され、本体のガス出口が燃料電池車に搭載された車載ガスタンクなどの需用部に接続される。本体のガス入口に導入されたガスは、ガス入口から延びる第１流路を流れると、第１流路の分岐点の上流側で旋回流が発生する場合がある。ここで、第１流路は、分岐点の下流側部分の断面積が分岐点の上流側部分の断面積よりも大きくされている。

【0011】

そのため、１流路の分岐点の下流側部分で旋回流が拡大され、ガスの流れが第２流路に向けて拡がることが抑制される。したがって、ガスに含まれる水が第２流路に浸入するのを抑制することができる。また、高圧のガスと水との気液混合流が第１流路の分岐点の下流側部分に到達したときの流速の低下を抑制することができる。これにより、第１流路の分岐点の上流側部分から下流側部分へ向けて、ガスに含まれる水を積極的に流すことができ、ガスに含まれる水が第２流路に浸入するのを抑制することができる。

【0012】

さらに、第１流路の分岐点の上流側部分から下流側部分へ向けて、ガスに含まれる水を積極的に流すことで、逆流現象を防止し、ガス入口におけるガスの脈動を抑制することができる。これにより、第１流路を流れるガスと水の気液混合流の脈動を減少させ、第１流路の分岐点の上流側部分から下流側部分へ向けてガスに含まれる水を流しやすくすることができ、ガスに含まれる水が第２流路に浸入するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0013】

上記態様の弁装置によれば、ガス入口から延びる第１流路の途中から分岐された第２流路に、第１流路を流れるガスに含まれる水が浸入するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る弁装置の概略的な断面図。

【図2】図１に示す弁装置の拡大断面図。

【図3】図１および図２に示す弁装置の作用を説明する拡大断面図。

【図4】図１および図２に示す弁装置の変形例の拡大断面図。

【図5】従来の弁装置の課題を説明する拡大断面図。

【図6】図５に示す従来の弁装置の変形例の拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明に係る弁装置の一実施形態を説明する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る弁装置１００の概略的な断面図である。本実施形態の弁装置１００は、たとえば、燃料電池自動車に搭載され、水素ステーションなどにおいて、水素ガスなどの高圧のガスが貯蔵されたガスタンクなどの貯蔵部に接続される。本実施形態の弁装置１００は、このような貯蔵部から、たとえば燃料電池自動に搭載されたガスタンクや燃料電池など、ガスの供給を受ける需用部へのガスの供給を制御する。

【0017】

弁装置１００は、たとえば、ガス入口１１とガス出口１２が設けられた本体１０と、この本体１０に設けられてガス入口１１とガス出口１２を接続するガス流路２０と、このガス流路２０を開閉する複数の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と、を備えている。また、本体１０に設けられたガス流路２０は、ガス入口１１から延びる第１流路２１と、この第１流路２１の分岐点２１ｂから分岐した第２流路２２とを備えている。詳細は後述するが、本実施形態の弁装置１００は、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの断面積が、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積よりも大きいことを最大の特徴としている。以下、本実施形態の弁装置１００の各部の構成を詳細に説明する。

【0018】

以下では、図示を省略する貯蔵部から弁装置１００にガスが流入する方向を横方向とし、この横方向に直交する方向を縦方向とし、これら縦方向および横方向に直交する方向を高さ方向として、弁装置１００の各部を説明する。なお、これらの方向は、単に本実施形態の弁装置１００の各部を説明するための便宜的な方向であり、必ずしも水平方向や鉛直方向に一致するものではない。各図に、本実施形態の弁装置１００の横方向、縦方向および高さ方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする直交座標系を示す。

【0019】

弁装置１００の本体１０は、たとえば、鍛造したアルミ合金等の金属材料により構成されている。本体１０は、横方向（Ｘ方向）の一側に第１の凹部１０ａを有し、縦方向（Ｙ方向）の一側に第２の凹部１０ｂと第３の凹部１０ｃを有し、横方向の他側に第４の凹部１０ｄを有し、縦方向の他側に第５の凹部１０ｅを有している。本体１０は、第１の凹部１０ａの底部に、ガス入口１１を有している。

【0020】

本体１０は、第１の凹部１０ａと第３の凹部１０ｃにそれぞれ逆止弁Ｖ１，Ｖ３が設けられ、本体１０の第２の凹部１０ｂと第５の凹部１０ｅにそれぞれ開閉弁Ｖ２，Ｖ４が設けられている。第４の凹部１０ｄは、たとえば、凹部１０ｄにねじにより締結された閉鎖部材１３によって閉鎖されている。第５の凹部１０ｅは、たとえば、本体１０にボルト１４によって締結されたカバー１５によって閉鎖されている。

【0021】

本体１０の第１の凹部１０ａに設けられた第１の逆止弁Ｖ１は、一端に第１の凹部１０ａの外側に突出したコネクタ部Ｖ１ａを有し、他端が第１の凹部１０ａに挿入されて第１の凹部１０ａの底部に開口するガス入口１１に接続されている。第１の逆止弁Ｖ１のコネクタ部Ｖ１ａは、たとえば、貯蔵部に貯蔵された高圧のガスを弁装置１００に供給するためのガス供給管に接続される。第１の逆止弁Ｖ１は、コネクタ部Ｖ１ａの端部の開口から流入したガスを、本体１０のガス入口１１へ向けて通過させ、逆方向のガスの流れを遮断するように構成されている。

【0022】

本体１０の内部に設けられたガス流路２０は、ガス入口１１から延びる第１流路２１と、この第１流路２１の途中の分岐点２１ｂから分岐された第２流路２２とを有している。また、ガス流路２０は、たとえば、第２の凹部１０ｂの高さ方向（Ｚ方向）を向く壁面に開口して高さ方向に延びる第３流路２３を有している。さらに、ガス流路２０は、たとえば、第３の凹部１０ｃの底部および第５の凹部１０ｅの底部に開口して縦方向（Ｙ方向）に延びる第４流路２４と、第４の凹部１０ｄの底部に開口して横方向（Ｘ方向）に延び、第５の凹部１０ｅの底部の側壁に開口する第５流路２５とを有している。

【0023】

第１流路２１は、一端がガス入口１１に接続され、ガス入口１１からガスの流入方向である横方向に延び、そこからおおむね直角に屈曲して縦方向に延び、他端が本体１０の第２の凹部１０ｂの底部に開口している。本体１０の第２の凹部１０ｂに設けられた第１の開閉弁Ｖ２は、縦方向に移動可能に設けられて第１流路２１の他端の開口を開閉する弁体Ｖ２ａを有している。第１流路２１は、縦方向に延びる部分の途中に、第２流路２２の分岐点２１ｂを有している。ここで、第１流路２１の分岐点２１ｂとは、たとえば、縦方向に延びる第１流路２１の中心線Ｌ１と、横方向に延びる第２流路２２の中心線Ｌ２との交点、または、その交点近傍の領域である。交点近傍の領域とは、たとえば、交点を含み、その交点からの距離が第１流路２１の半径以下の領域である。

【0024】

図２は、図１に示す弁装置１００の拡大断面図である。第１流路２１は、前述のように、分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの断面積が、分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積よりも大きい。図１に示す例において、下流側部分２１ｄの断面積は、たとえば上流側部分２１ｕの断面積の１．１倍以上かつ３倍以下であり、より具体的には、たとえば上流側部分２１ｕの断面積の１．５倍以上かつ２倍以下である。また、第１流路２１は、上流側部分２１ｕと下流側部分２１ｄとの間に傾斜面を有してもよい。

【0025】

第２流路２２は、第１流路２１の分岐点２１ｂから分岐され、図１に示すように、横方向に延びて第５の凹部１０ｅの底部の側壁に開口している。第５の凹部１０ｅの底部の側壁において、第２流路２２の開口に対向する位置に、第５流路２５が開口している。図１および図２に示す例において、第１流路２１の上流側部分２１ｕの中心線Ｌ１に対して第２流路２２の中心線Ｌ２がなす角度は、おおむね９０°である。また、図１に示す例において、第２流路２２の中心線Ｌ２と第５流路２５の中心線Ｌ５は一致している。第２流路２２の断面積と第５流路２５の断面積は、おおむね等しく、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積以下である。

【0026】

図１に示すように、第５の凹部１０ｅに設けられた第２の開閉弁Ｖ４は、たとえば電磁弁であり、スリーブＶ４ａと、可動鉄心Ｖ４ｂと、固定鉄心Ｖ４ｃと、ソレノイドＶ４ｄと、ソレノイドＶ４ｄを覆うケースＶ４ｅとを備えている。

【0027】

スリーブＶ４ａは、内部に流路を有する筒状に形成されている。スリーブＶ４ａは、外周面に、スリーブＶ４ａの周方向に延びて第２流路２２および第５流路２５に連通する円環状の連通溝Ｖ４ｆと、スリーブＶ４ａの軸方向に延びて連通溝Ｖ４ｆとスリーブＶ４ａ内の弁室とを連通する直線状の導入路Ｖ４ｇとを有している。また、スリーブＶ４ａは、導入路Ｖ４ｇに連通する弁室Ｖ４ｈと、弁室Ｖ４ｈおよび第４流路２４に連通する導出路Ｖ４ｉと、弁室Ｖ４ｈと導出路Ｖ４ｉとの間に設けられた弁座Ｖ４ｊとを有している。

【0028】

可動鉄心Ｖ４ｂは、スリーブＶ４ａの内径とほぼ等しい外径を有し、軸方向に移動可能にスリーブＶ４ａ内に収容され、先端部に弁座Ｖ４ｊを開閉する弁体Ｖ４ｋを有している。可動鉄心Ｖ４ｂは、固定鉄心Ｖ４ｃとの間に配置されたコイルバネＶ４ｌにより縦方向に延びる軸方向に弁座Ｖ４ｊへ向けて付勢されている。

【0029】

第２の開閉弁Ｖ４は、ソレノイドＶ４ｄのコイルが消磁している状態では、コイルバネＶ４ｌの付勢力および水素ガスの圧力によって可動鉄心Ｖ４ｂが弁座Ｖ４ｊへ向けて付勢されて弁体Ｖ４ｋが弁座Ｖ４ｊに着座し、導出路Ｖ４ｉが閉じた状態となる。この状態では、第２流路２２から供給されるガスは、連通溝Ｖ４ｆを介してスリーブＶ４ａ内の弁室Ｖ４ｈまでは到達するが、第４流路２４には到達しない。

【0030】

第２の開閉弁Ｖ４は、ソレノイドＶ４ｄのコイルが励磁されると、固定鉄心Ｖ４ｃに吸引されることによって可動鉄心Ｖ４ｂがコイルバネＶ４ｌの付勢力に抗して弁座Ｖ４ｊから離れる方向に移動して弁体Ｖ４ｋが弁座Ｖ４ｊから離座し、導出路Ｖ４ｉが開いた状態となる。この状態では、第２流路２２から供給されるガスは、連通溝Ｖ４ｆおよび導入路Ｖ４ｇを介してスリーブＶ４ａ内の弁室Ｖ４ｈに到達し、弁室Ｖ４ｈから導出路Ｖ４ｉを介して第４流路２４に到達する。

【0031】

本体１０の第３の凹部１０ｃに設けられた第２の逆止弁Ｖ３は、一端に第３の凹部１０ｃの外側に突出したコネクタ部Ｖ３ａを有し、他端が第３の凹部１０ｃに挿入されて第３の凹部１０ｃの底部に開口する第４流路２４に接続されている。第２の逆止弁Ｖ３のコネクタ部Ｖ３ａは、たとえば、燃料電池車に搭載された燃料電池に水素ガスを供給するための水素ガス供給管に接続される。第２の逆止弁Ｖ３は、第４流路２４から流入したガスを、コネクタ部Ｖ３ａの端部の開口へ向けて通過させ、逆方向のガスの流れを遮断するように構成されている。

【0032】

第３流路２３は、前述のように、第２の凹部１０ｂの高さ方向（Ｚ方向）を向く壁面に開口して高さ方向に延び、図示を省略する本体１０の高さ方向の一側に開口している。この図示を省略する第３流路２３の開口は、図示を省略する車載ガスタンクなどの需用部に接続されている。ガス入口１１に供給されたガスを、第３流路２３の図示を省略する開口を介して車載ガスタンクに充填するときには、この第３流路２３の図示を省略する開口が、ガス出口１２となる。第３流路２３は、第２の凹部１０ｂに設けられた開閉弁Ｖ２が第１流路２１の開口を開いたときに第２の凹部１０ｂを介して第１流路２１に連通し、開閉弁Ｖ２が第１流路２１の開口を閉じたときに開閉弁Ｖ２の弁体Ｖ２ａによって第１流路２１から遮断される。

【0033】

以下、本実施形態に係る弁装置１００の作用を従来の弁装置との対比に基づいて説明する。

【0034】

たとえば、水素ステーションにおいて、ガスタンクなどの貯蔵部に貯蔵された高圧の水素ガスを、燃料電池車に搭載された車載ガスタンクに充填する場合には、貯蔵部に接続された供給管を弁装置１００の第１の逆止弁Ｖ１のコネクタ部Ｖ１ａに接続する。そして、弁装置１００の第１の開閉弁Ｖ２によって第１流路２１の端部の開口を開いて第１流路２１と第３流路２３を連通させ、第２の開閉弁Ｖ４を閉じて第２流路２２と第４流路２４の間でガス流路２０を遮断する。この状態で、弁装置１００のガス入口１１に、第１の逆止弁Ｖ１を介して貯蔵部から高圧の水素ガスを供給する。

【0035】

貯蔵部から第１の逆止弁Ｖ１を介して弁装置１００へ供給された水素ガスは、第１の逆止弁Ｖ１を通過して本体１０のガス入口１１から本体１０の内部のガス流路２０に流入する。ガス流路２０に流入した水素ガスは、第１流路２１の横方向に延びる部分を流れて縦方向へ向けて屈曲された屈曲部を通過し、さらに縦方向に延びる上流側部分２１ｕを通過し、分岐点２１ｂにおいて第１流路２１の下流側部分２１ｄと第２流路２２に分配される。ここで、弁装置１００の第２の開閉弁Ｖ４によって第２流路２２の分岐点２１ｂと反対側の端部が閉じられているため、分岐点２１ｂを通過した水素ガスは第２の開閉弁Ｖ４よりも先の第４流路２４までは到達しない。

【0036】

また、弁装置１００の第１の開閉弁Ｖ２によって、第１の凹部１０ａの底部の第１流路２１の開口が開かれているので、分岐点２１ｂを通過した水素ガスは、第１流路２１の下流側部分２１ｄを通過して、本体１０の第２の凹部１０ｂに流入する。本体１０の第２の凹部１０ｂに流入した水素ガスは、第２の凹部１０ｂの壁面に開口する第３流路２３および第３流路２３のガス出口１２に接続されたガス配管を介して、図示を省略する車載ガスタンクに充填される。

【0037】

図５は、従来の弁装置１００Ｘの課題を説明する拡大断面図である。従来の弁装置１００Ｘは、本実施形態の弁装置１００と同様に、たとえば、ガス入口１１から横方向に延びて縦方向に屈曲する第１流路２１Ｘと、この第１流路２１Ｘの縦方向に延びる部分から横方向に分岐する第２流路２２Ｘを有している。しかし、従来の弁装置１００Ｘにおいて、第１流路２１Ｘの分岐点２１Ｘｂの上流側部分２１Ｘｕと下流側部分２１Ｘｄは同一の断面積を有している。

【0038】

この場合、ガス入口１１から第１流路２１Ｘに流入して横方向に流れたガスＧは、第１流路２１Ｘの横方向から縦方向へ屈曲する屈曲部を通過すると、第１流路２１Ｘの縦方向に延びる部分で螺旋状の強い旋回流を生じさせる。第１流路２１Ｘの縦方向に延びる部分で生じたガスＧの旋回流は、第１流路２１Ｘの周方向の流速により、第１流路２１Ｘの分岐点２１ＸｂにおいてガスＧに含まれる水Ｗを第２流路２２Ｘへ侵入させる。

【0039】

また、第２流路２２Ｘに水Ｗが浸入すると、高圧のガスＧと水Ｗとが混合されて気液混合流となり、高圧のガスＧのみの場合と比較して、体積が大きくなるだけでなく、圧縮が困難になる。そのため、第１の逆止弁Ｖ１が設けられたガス入口１１の流路断面積が、第１流路２１Ｘの分岐点２１Ｘｂの上流側部分２１Ｘｕおよび下流側部分２１Ｘｄの流路断面積よりも大きい場合、高圧のガスＧと水Ｗとの気液混合流が第１流路２１Ｘの分岐点２１Ｘｂの下流側部分２１Ｘｄに到達すると、流速が低下する。すると、高圧のガスＧに含まれる水Ｗは、第１流路２１Ｘの分岐点２１Ｘｂの下流側部分２１Ｘｄに収まりきらずに逆流して、第２流路２２Ｘに浸入するおそれがある。

【0040】

これに対し、本実施形態の弁装置１００は、前述のように、ガス入口１１とガス出口１２が設けられた本体１０と、この本体１０に設けられてガス入口１１とガス出口１２を接続するガス流路２０と、このガス流路２０を開閉する複数の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４とを備えている。また、本体１０に設けられたガス流路２０は、ガス入口１１から延びる第１流路２１と、この第１流路２１の分岐点２１ｂから分岐した第２流路２２とを備えている。そして、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの断面積が、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積よりも大きい。

【0041】

図３は、図１および図２に示す弁装置１００の作用を説明する拡大断面図である。本実施形態の弁装置１００において、ガス入口１１から第１流路２１に流入して横方向に流れたガスＧは、第１流路２１の横方向から縦方向へ屈曲する屈曲部を通過すると、第１流路２１の縦方向に延びる分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕで螺旋状の強い旋回流を生じさせる。

【0042】

しかし、本実施形態の弁装置１００は、前述のように、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの断面積が、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積よりも大きい。そのため、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄで旋回流が拡大され、ガスＧの流れが第２流路２２に向けて拡がることが抑制される。したがって、ガスＧに含まれる水が第２流路２２に浸入するのを抑制することができる。

【0043】

また、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの断面積が、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの断面積よりも大きいため、高圧のガスＧと水との気液混合流が第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄに到達したときの流速の低下を抑制することができる。これにより、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕから下流側部分２１ｄへ向けて、ガスＧに含まれる水を積極的に流すことができ、ガスＧに含まれる水が第２流路２２に浸入するのを抑制することができる。

【0044】

さらに、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕから下流側部分２１ｄへ向けて、ガスＧに含まれる水を積極的に流すことで、逆流現象を防止し、ガス入口１１に接続された第１の逆止弁Ｖ１におけるガスＧの脈動を抑制することができる。これにより、第１流路２１を流れるガスＧと水の気液混合流の脈動を減少させ、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕから下流側部分２１ｄへ向けてガスＧに含まれる水を流しやすくすることができる。

【0045】

たとえば、水素ステーションにおいて、燃料電池車に搭載された車載ガスタンクに水素ガスの充填が完了したら、図１に示す第１の開閉弁Ｖ２を閉じ、ガス入口１１に接続された逆止弁Ｖ１のコネクタ部Ｖ１ａから水素ガス供給用の供給管を取り外す。そして、第２の開閉弁Ｖ４を開いて第２流路２２と第４流路２４を連通させ、さらに、第１の開閉弁Ｖ２を開いて第３流路２３と第１流路２１を連通させることで、車載ガスタンクから第３流路２３へ供給した水素ガスを、第１流路２１、第２流路２２、および第４流路２４を介して、燃料電池車に搭載された燃料電池に供給することができる。

【0046】

以上説明したように、本実施形態によれば、貯蔵部に連通するガス入口１１から延びる第１流路２１の途中から分岐された第２流路２２に、第１流路２１を流れるガスＧに含まれる水が浸入するのを抑制することができる弁装置１００を提供することができる。なお、本発明に係る弁装置は、本実施形態の弁装置１００に限定されない。以下、本実施形態の弁装置１００の変形例について説明する。

【0047】

図４は、本実施形態に係る弁装置１００の変形例を示す図３に相当する拡大断面図である。この変形例において、第１流路２１の分岐点２１ｂの上流側部分２１ｕの中心線Ｌ１と第２流路２２の中心線とＬ２のなす角θ１は鋭角であり、第１流路２１の分岐点２１ｂの下流側部分２１ｄの中心線Ｌ１と第２流路２２の中心線Ｌ２とのなす角θ２は鈍角である。すなわち、第１流路２１の上流側部分２１ｕの中心線Ｌ１と第２流路２２の中心線Ｌ２とのなす角θ１は、第１流路２１の下流側部分２１ｄの中心線Ｌ１と第２流路２２の中心線Ｌ２とのなす角θ２よりも小さい。これにより、より効果的にガスに含まれる水が第２流路２２に浸入するのを抑制することができる。

【0048】

図６は、図５に示す従来の弁装置１００Ｘの変形例の拡大断面図である。図６に示す従来の弁装置１００Ｘの変形例は、第１流路２１Ｘの分岐点２１Ｘｂの上流側部分２１Ｘｕと下流側部分２１Ｘｄが同一の断面積を有し、第１流路２１Ｘの上流側部分２１Ｘｕの中心線ＬＸ１と第２流路２２Ｘの中心線ＬＸ２とのなす角θＸ１が、第１流路２１Ｘの下流側部分２１Ｘｄの中心線ＬＸ１と第２流路２２Ｘの中心線ＬＸ２とのなす角θＸ２よりも小さくなっている。この場合、図５に示す従来の弁装置１００Ｘと比較して、第２流路２２Ｘへの水の浸入を抑制することができるが、図１から図３に示す本発明の実施形態に係る弁装置１００と比較して、第２流路２２Ｘへの水の浸入を抑制する効果は低い。

【0049】

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0050】

１０ 本体
１１ ガス入口
１２ ガス出口
２０ ガス流路
２１ 第１流路
２１ｂ 分岐点
２１ｄ 下流側部分
２１ｕ 上流側部分
２２ 第２流路
１００ 弁装置
Ｖ１ 弁
Ｖ２ 弁
Ｖ３ 弁
Ｖ４ 弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】