[发明专利]电磁式开关阀

说明书

技术领域

本发明涉及能用电磁螺线管切换来自罐内的气体的排出与否，并且能将气体填充到罐内的电磁式开关阀。

背景技术

在罐的开口部设置有阀组，并在其中形成有与罐内外连通的排出用流路及填充用流路。排出用流路是用于排出罐内气体的流路，填充用流路是用于向罐内填充气体的流路。并且，阀组一般具备电磁式开关阀和止回阀。电磁式开关阀具有根据在其上流过的电流的有无打开和关闭排出用流路的功能，止回阀具有允许气体在填充用流路中从罐外流入到罐中，并阻止反方向的流动的功能。

如此构成的阀组由于具有排出系统及填充系统这两个系统，因而外形尺寸变大。因此，最好是用一个系统进行排出和填充，为了实现该提案需要有一种结合电磁式开关阀的功能和止回阀的功能的阀。作为具有这样两种功能的阀，已知的有例如专利文献1及专利文献2中记载的先导式电磁阀。

专利文献1及专利文献2中记载的先导式电磁阀（以下简称为“电磁阀”）具有形成有连通流路的外罩，在外罩内具有主阀体、先导阀体和柱塞。主阀体坐落于设置在外罩中的主阀座部上，能关闭连通流路。并且，在主阀体上形成有与连通流路连通的阻尼孔（orifice），另外在主阀体内插入有先导阀体。使先导阀体坐落于设置在主阀体中的先导阀座部上，以此关闭阻尼孔。

柱塞通过贯通主阀体和先导阀体的定位销分别连接在两个阀体上，并通过驱动设置于柱塞外周的电磁螺线管而使其运动。先导阀体和主阀体通过定位销与柱塞的运动连动，并按照该顺序与各阀座部分离。即，最初阻尼孔被打开，接着连通流路被打开，通过打开连通流路，使氢气从氢气罐内排出，并供给至燃料电池。

又，在电磁阀中，先导阀体由弹簧施力，当电磁螺线管没有驱动时，通过主阀用弹簧将先导阀体推压在先导阀座部上，从而关闭阻尼孔。并且，主阀用弹簧通过先导阀体将主阀体推压在主阀座部上，从而关闭连通流路。由此，当电磁螺线管没有驱动时，氢气无法从氢气罐内排出。另一方面，当填充氢气时氢气从氢气罐外供给至连通流路，主阀体因该氢气的压力被推动而与主阀座部分离。于是，将氢气供给至连通流路时，通过该氢气的压力推动主阀体，使连通流路打开，从而将氢气填充于氢气罐内。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开2005—163896号公报；

专利文献2：日本特开2009—210120号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在专利文献1及专利文献2记载的电磁阀中，在主阀体和先导阀体上形成有贯通孔，并且将固定于柱塞上的定位销插通于那些贯通孔中，以此连接各阀体和柱塞。对于两个贯通孔，其中心线在与销插入方向正交的方向上隔开设置，当驱动电磁螺线管使柱塞向吸引方向移动时，首先先导阀体向吸引方向提升，接着主阀体被提升。即，阻尼孔和连通流路隔着时间差打开。

另一方面，在氢气罐中填充氢气时，在先导阀体坐落于先导阀座部上的状态下主阀体被提升。在专利文献1中记载的电磁阀中，不久先导阀体与定位销接触而无法再进一步提升时，先导阀座部夹持在因氢气压力而提升的主阀体和先导阀体之间，受到来自先导阀体的相当于所述推压力的力。其结果是会发生先导阀座部劣化等不利状况。

为了解除此类不利状况，在专利文献2中记载的电磁阀中，主阀体被推动时，主阀体比起先导阀体先与定位销接触，通过先导阀用弹簧将先导阀体推压在先导阀座部上。由此，在先导阀座部上仅仅施加相当于先导阀用弹簧的推力的推压力，从而能降低先导阀座部所受的推压力。由此，可以抑制如专利文献1记载的电磁阀的先导阀座部的劣化。

然而，在专利文献2中记载的电磁阀中，由氢气推动的主阀体与定位销接触。填充时供给的氢气为高压，氢气罐的内压虽然与氢气的使用量相关，但会显著降低。因此，氢气罐的内外压差变大，连通流路开始打开的填充开始后不久的主阀体的推动速度相当大。对此，柱塞几乎不动地维持在原来位置上。因此，主阀体以相当大的相对速度与定位销冲撞，在定位销上产生大的冲击剪应力，因此担心因存在该冲击剪应力而使定位销破损的可能性。并且，即使能承受该冲击剪应力，但在填充过程中，通过供给的氢气将主阀体推压在定位销上，大的静态剪应力作用于支持主阀体的定位销上。又，在专利文献1中记载的电磁阀中，在填充开始时以及填充过程中，由于坐落于主阀体上的先导阀体与定位销接触，因此担心在填充中存在定位销破损的可能性。