流量控制阀
阅读：163发布：2020-05-11
专利汇可以提供流量控制阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的一技术方案是一种流量控制 阀 ，其具有： 阀座 ，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；阀芯，其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及旋 转轴 ，其与所述阀芯一体地设置，所述 旋转轴 的中 心轴 线相对于所述阀孔的中心轴线在所述阀孔的径向上偏心地配置，并且所述密封面相对于所述旋转轴的中心轴线在所述阀芯的中心轴线延伸的方向上偏心地配置，其中，该流量 控制阀 具有阀芯移动方向限制构件，该阀芯移动方向限制构件在阻止了以所述旋转轴的中心轴线为中心与所述旋转轴一体地旋转的所述阀芯的旋转之后，一边使所述阀芯以相对于所述旋转轴的中心轴线偏心的偏心轴线为中心相对于以所述旋转轴的中心轴线为中心旋转的所述旋转轴相对旋转，一边使所述阀芯朝向所述阀座移动。，下面是流量控制阀专利的具体信息内容。
1.一种流量控制阀，其具有：
阀座，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；
阀芯，其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及
旋转轴，其与所述阀芯一体地设置，
所述旋转轴的中心轴线相对于所述阀孔的中心轴线在所述阀孔的径向上偏心地配置，并且所述密封面相对于所述旋转轴的中心轴线在所述阀芯的中心轴线延伸的方向上偏心地配置，
该流量控制阀的特征在于，
具有阀芯移动方向限制构件，该阀芯移动方向限制构件在阻止以所述旋转轴的中心轴线为中心与所述旋转轴一体地旋转的所述阀芯的旋转之后，一边使所述阀芯以相对于所述旋转轴的中心轴线偏心的偏心轴线为中心相对于以所述旋转轴的中心轴线为中心旋转的所述旋转轴相对旋转，一边使所述阀芯朝向所述阀座移动。
2.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，
具有：
止挡件，其用于限定所述阀芯能够以所述偏心轴线为中心相对于所述旋转轴相对旋转的范围；以及
弹簧，其设在所述旋转轴与所述阀芯之间，用于对所述阀芯向朝向所述止挡件的方向施力，
所述阀芯移动方向限制构件是构成所述阀座的一部分的构件，包括唇部，在使所述阀芯朝向所述阀座移动时该唇部被所述阀芯推压而挠曲，
在所述唇部挠曲时在所述唇部产生的反作用力大于所述弹簧对所述阀芯朝向所述止挡件的方向施加的力。
3.根据权利要求2所述的流量控制阀，其特征在于，
在利用所述阀芯移动方向限制构件阻止了所述阀芯的旋转的旋转停止时，所述偏心轴线配置在相对于穿过所述旋转轴的中心轴线且与所述阀芯的径向平行的水平线而言与所述阀座侧相反的一侧的第1位置，
在所述旋转停止时之后，利用所述阀芯移动方向限制构件使所述阀芯朝向所述阀座移动而使所述阀芯与所述止挡件接触的止挡件接触时，所述偏心轴线配置在相对于所述水平线而言靠所述阀座侧的第2位置。
4.根据权利要求3所述的流量控制阀，其特征在于，
具有用于支承所述旋转轴的轴承，
所述旋转轴能够沿着该旋转轴的径向相对于所述轴承相对移动的量大于所述偏心轴线在所述第1位置与所述第2位置之间移动时所述旋转轴沿着该旋转轴的径向移动的量。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的流量控制阀，其特征在于，
所述止挡件是一体形成于所述旋转轴的突起。
6.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，
所述阀芯移动方向限制构件是从所述阀座侧朝向所述阀芯侧突出地设置的突起部，所述突起部包括引导部，该引导部在阻止了以所述旋转轴的中心轴线为中心与所述旋转轴一体地旋转的所述阀芯的旋转时与所述阀芯的旋转方向的顶端接触，并且，在一边使所述阀芯以所述偏心轴线为中心相对于所述旋转轴相对旋转一边使所述阀芯朝向所述阀座移动时引导所述阀芯的移动。
流量控制阀
技术领域
背景技术
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本实开昭50－23733号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 但是，在专利文献1的蝶形阀的情况下，阀板一边进行旋转移动一边被向阀座推压，因此可能会因阀板在阀座附近的旋转移动而发生阀座与阀板之间的磨损。
[0008] 因此，本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够抑制因阀芯在阀座附近的旋转移动导致的阀座与阀芯之间的磨损的流量控制阀。
[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 为了解决上述问题而做成的本发明的一技术方案是一种流量控制阀，其具有：阀座，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；阀芯，其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及旋转轴，其与所述阀芯一体地设置，所述旋转轴的中心轴线相对于所述阀孔的中心轴线在所述阀孔的径向上偏心地配置，并且所述密封面相对于所述旋转轴的中心轴线在所述阀芯的中心轴线延伸的方向上偏心地配置，该流量控制阀的特征在于，具有阀芯移动方向限制构件，该阀芯移动方向限制构件在阻止以所述旋转轴的中心轴线为中心与所述旋转轴一体地旋转的所述阀芯的旋转之后，一边使所述阀芯以相对于所述旋转轴的中心轴线偏心的偏心轴线为中心相对于以所述旋转轴的中心轴线为中心旋转的所述旋转轴相对旋转，一边使所述阀芯朝向所述阀座移动。
[0011] 采用该技术方案，在从开阀状态向全闭状态转换时，能够在阻止了阀芯的旋转之后，使阀芯朝向阀座移动。因此，能够抑制因阀芯在阀座附近的旋转移动导致的阀座与阀芯之间的磨损。并且，能够将阀芯推压于阀座，因此阀座与阀芯之间的密封性提高。因而，在全闭状态下，能够确保流路的密封。
[0012] 优选的是，在上述技术方案中，具有：止挡件，其用于限定所述阀芯能够以所述偏心轴线为中心相对于所述旋转轴相对旋转的范围；以及弹簧，其设在所述旋转轴与所述阀芯之间，用于对所述阀芯朝向所述止挡件方向施力，所述阀芯移动方向限制构件是构成所述阀座的一部分的构件，包括唇部，在使所述阀芯朝向所述阀座移动时该唇部被所述阀芯推压而挠曲，在所述唇部挠曲时在所述唇部产生的反作用力大于所述弹簧对所述阀芯朝向所述止挡件方向施加的力。
[0013] 采用该技术方案，阀芯能够一边保持姿势一边朝向阀芯移动。因此，阀座与阀芯之间的密封性提高。
[0014] 优选的是，在上述技术方案中，在利用所述阀芯移动方向限制构件阻止了所述阀芯的旋转的旋转停止时，所述偏心轴线配置在相对于穿过所述旋转轴的中心轴线且与所述阀芯的径向平行的水平线而言与所述阀座侧相反的一侧的第1位置，在所述旋转停止时之后，利用所述阀芯移动方向限制构件使所述阀芯朝向所述阀座移动而使所述阀芯与所述止挡件接触的止挡件接触时，所述偏心轴线配置在相对于所述水平线而言靠所述阀座侧的第2位置。
[0015] 采用该技术方案，能够更可靠地将阀芯推压于阀座，因此阀座与阀芯之间的密封性提高。
[0016] 优选的是，在上述技术方案中，具有用于支承所述旋转轴的轴承，所述旋转轴能够沿着该旋转轴的径向相对于所述轴承相对移动的量大于所述偏心轴线在所述第1位置与所述第2位置之间移动时所述旋转轴沿着该旋转轴的径向移动的量。
[0017] 采用该技术方案，旋转轴不会被轴承制止，能够沿着旋转轴的径向移动。因此，通过旋转轴移动来抑制阀芯移动，因此阀芯与阀座之间的滑动得到抑制。
[0018] 优选的是，在上述技术方案中，所述止挡件是一体形成于所述旋转轴的突起。
[0019] 采用该技术方案，能够减小零部件个数，因此能够降低成本。
[0020] 优选的是，在上述技术方案中，所述阀芯移动方向限制构件是从所述阀座侧朝向所述阀芯侧突出地设置的突起部，所述突起部包括引导部，该引导部在阻止了以所述旋转轴的中心轴线为中心与所述旋转轴一体地旋转的所述阀芯的旋转时与所述阀芯的旋转方向的顶端接触，并且，在一边使所述阀芯以所述偏心轴线为中心相对于所述旋转轴相对旋转一边使所述阀芯朝向所述阀座移动时引导所述阀芯的移动。
[0021] 采用该技术方案，利用引导部引导阀芯的移动，因此能够抑制因阀芯在阀座附近的旋转移动导致的阀座与阀芯之间的磨损。
[0022] 发明的效果
[0024] 图1是本实施方式的流量控制阀的主视图。
[0025] 图2是本实施方式的流量控制阀的俯视图。
[0026] 图3是在全闭状态下，将阀部的一部分剖切显示的立体图。
[0027] 图4是在开阀状态下，将阀部的一部分剖切显示的立体图。
[0028] 图5是在全闭状态下，表示阀座、阀芯及旋转轴的侧视图。
[0029] 图6是图5的A－A剖视图。
[0030] 图7是图1的B－B剖视图。
[0031] 图8是图1的C－C剖视图。
[0032] 图9是图8的D－D剖视图。
[0033] 图10是在开阀状态下，图8的E－E截面位置的概略图。
[0034] 图11是在落位状态下，图8的E－E截面位置的概略图。
[0035] 图12是在全闭状态下，图8的E－E截面位置的概略图。
[0036] 图13是表示落位状态和全闭状态下的偏心轴线的位置等的图。
[0038] 图15是表示变形例的流量控制阀的概略图。
具体实施方式
[0039] 对本实施方式的流量控制阀1进行说明。另外，如后述那样，流量控制阀1例如能够应用于燃料电池系统101的空气系统113的集成阀(日文：統合弁)181(参照图14)。
[0040] 如图1和图2所示，流量控制阀1包括阀部2和驱动机构部3。阀部2包括管部12，该管部12在内部具有供流体流动的流路11(参照图7)，在流路11中配置有阀座13、阀芯14及旋转轴15(参照图3等)。驱动机构部3包括马达32和减速机构33(参照图7)。驱动机构部3向旋转轴15传递马达32的驱动力。
[0041] 如图3和图4所示，在流路11形成有台阶部10，在该台阶部10组装有阀座13。阀座13呈圆环状，在中央具有阀孔16。在阀孔16的缘部形成有环状的座面17。阀芯14包括圆板状的部分，在其外周形成有与座面17相对应的环状的密封面18。阀芯14与旋转轴15一体地设置，能够与旋转轴15一体地旋转。
[0042] 如图5和图6所示，作为旋转轴15的中心轴线的轴线Ls与阀芯14的直径方向(详细而言，阀芯14的圆板状的部分的直径方向)平行地延伸，相对于阀孔16的中心轴线Lh在阀孔16的径向上偏心地配置，并且阀芯14的密封面18相对于轴线Ls在阀芯14的中心轴线Lv延伸的方向上偏心地配置。这样，流量控制阀1为双偏心阀。
[0043] 如图7和图8所示，金属制或合成树脂制的阀壳体35包括流路11和管部12。并且，金属制或合成树脂制的端框架36封闭阀壳体35的开口端。阀芯14和旋转轴15设在阀壳体35内。旋转轴15在其顶端部具有销15a。这样，销15a设在轴线Ls方向上的一方(阀芯14侧)的端部。销15a的直径小于旋转轴15的除销15a以外的部分的直径。另外，在轴线Ls方向上的另一方(主齿轮41侧)的端部设有基端部15b。
[0044] 旋转轴15以具有销15a的顶端侧为自由端，并且配置为其顶端部插入管部12的流路11。并且，旋转轴15借助彼此分离开地配置的两个轴承、即第1轴承37和第2轴承38以能够旋转的方式悬臂支承于阀壳体35。第1轴承37和第2轴承38均由球轴承构成。第1轴承37和第2轴承38在轴线Ls方向上配置在阀芯14与主齿轮41之间的位置，将旋转轴15支承为能够旋转。第1轴承37配置在相对于第2轴承38而言靠主齿轮41侧的位置。阀芯14安装于被形成在旋转轴15的顶端部的销15a，并配置在流路11内。
[0045] 如图7和图8所示，在旋转轴15的基端部15b固定有主齿轮41。在阀壳体35与主齿轮41之间设有产生复位弹簧力的复位弹簧40。复位弹簧力是使旋转轴15向闭阀方向旋转的力，是对阀芯14向关闭方向施加的力。另外，主齿轮41与旋转轴15一体地设置，接受由马达
32产生的驱动力。
32产生的驱动力。
[0046] 马达32产生使旋转轴15以轴线Ls为中心旋转的驱动力。如图7所示，马达32被连结为经由减速机构33向旋转轴15传递驱动力。即，在马达32固定有马达齿轮43。该马达齿轮43被连结为经由中间齿轮42向主齿轮41传递驱动力。
[0047] 中间齿轮42借助销轴44以能够旋转的方式支承于阀壳体35。主齿轮41和马达齿轮43驱动连结于中间齿轮42。另外，构成减速机构33的主齿轮41、中间齿轮42以及马达齿轮43由树脂形成。
[0048] 这样的结构的流量控制阀1使马达32的驱动力经由减速机构33向旋转轴15传递，从而使旋转轴15以轴线Ls为中心旋转。由此，流量控制阀1成为阀芯14的密封面18与阀座13的座面17接触的全闭状态(参照图3)、阀芯14的密封面18最大程度远离座面17的开阀状态(全开状态)(参照图4)。
[0049] 在本实施方式中，如图6等所示，流量控制阀1具有唇形密封件51。唇形密封件51是构成阀座13的一部分的构件，包括形成有座面17的唇部52。并且，如后述那样，该唇部52在阀芯14朝向阀座13移动时被阀芯14推压而挠曲。在此，唇形密封件51是本发明的“阀芯移动方向限制构件”的一例。
[0050] 另外，阀芯14能够以相对于轴线Ls偏心地设置的销15a的中心轴线、即偏心轴线Le(参照图6等)为中心相对于旋转轴15相对旋转。另外，如图9所示，旋转轴15包括止挡件53，该止挡件53为从被第1轴承37和第2轴承38支承的圆柱形状部向朝向销15a的方向突出地一体成形于旋转轴15的突起。止挡件53包括面向阀芯14侧地形成的第1面61和第2面62。止挡件53用于限定阀芯14能够以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转的范围。即，阀芯14在与止挡件53的第1面61、第2面62接触时会变得无法继续以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转。这样，阀芯14能够在与止挡件53的第1面61接触的位置同与止挡件53的第
2面62接触的位置之间的范围内以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转。另外，在图
9中，阀芯14与止挡件53的第2面62接触。
2面62接触的位置之间的范围内以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转。另外，在图
9中，阀芯14与止挡件53的第2面62接触。
[0051] 另外，如图5、图6等所示，流量控制阀1具有弹簧54，该弹簧54是将线材卷绕成螺旋(线圈)状而成的螺旋弹簧。弹簧54设在阀芯14与旋转轴15之间。详细而言，构成弹簧54的线材的一端部安装于阀芯14，构成弹簧54的线材的另一端部安装于旋转轴15。弹簧54对阀芯14向止挡件53方向施力。
[0052] 说明这样的结构的本实施方式的流量控制阀1在从开阀状态向全闭状态转换时的作用。
[0053] 首先，在开阀状态下，如图10所示那样，阀芯14被弹簧54的作用力Fs朝向旋转轴15的止挡件53的第1面61的方向施力。由此，阀芯14的端面14a与止挡件53的第1面61接触。其中，对于阀芯14的端面14a，详细而言，如图10所示，是阀芯14的圆板状的部分中的靠旋转轴15的销15a侧的端面。
[0054] 之后，当旋转轴15在马达32的驱动力Fm的作用下以轴线Ls为中心旋转时，阀芯14以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转。于是，如图11所示，阀芯14与唇形密封件51的唇部52接触。由此，阀芯14的以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转被唇形密封件51阻止。这样，唇形密封件51在与阀芯14接触时阻止以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转的阀芯14的旋转。此时，流量控制阀1成为落位状态，相当于本发明的“旋转停止时”。
[0055] 并且，此时，阀芯14的端面14a与旋转轴15的止挡件53的第1面61接触，偏心轴线Le配置在第1位置P1，该第1位置P1位于相对于穿过轴线Ls与阀芯14的径向平行的水平线Lx而言远离阀座13的一侧(与阀座13侧相反的一侧)的位置。并且，连结轴线Ls与偏心轴线Le的线L1相对于水平线Lx倾斜角度θ1。
[0056] 之后，当旋转轴15在马达32的驱动力Fm的作用下继续以轴线Ls为中心旋转时，阀芯14不以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转，而是如图12所示那样朝向阀座13移动。并且，阀芯14的端面14a与旋转轴15的止挡件53的第2面62接触。即，阀芯14的以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转被唇形密封件51阻止，因此以偏心轴线Le为中心相对于以轴线Ls为中心旋转的旋转轴15相对旋转。并且，旋转轴15以轴线Ls为中心旋转，因此偏心轴线Le朝向阀座13移动。因此，阀芯14朝向阀座13移动，阀芯14的端面14a与止挡件53的第2面62接触。并且，此时，流量控制阀1成为全闭状态，相当于本发明的“止挡件接触时”。
[0057] 这样，唇形密封件51在阻止了以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转的阀芯14的旋转之后一边使阀芯14以偏心轴线Le为中心相对于以轴线Ls为中心旋转的旋转轴15相对旋转，一边使阀芯14朝向阀座13移动。
[0058] 此时，在唇部52被阀芯14推压而挠曲时在唇部52产生的反作用力大于弹簧54对阀芯14朝向止挡件53的方向施加的作用力Fs。由此，阀芯14一边保持该阀芯14与唇形密封件51接触时的姿势一边朝向阀座13移动。另外，此时，作用力Fs朝向与图10、图11时的方向相反的方向发挥作用。
[0059] 并且，此时，如图12所示，偏心轴线Le配置在相对于水平线Lx而言靠阀座13侧的第2位置P2。并且，连结轴线Ls与偏心轴线Le的线L1相对于水平线Lx倾斜角度θ2。其中，期望设为θ1＝θ2。
[0060] 在此，在流量控制阀1从阀芯14与唇形密封件51的唇部52接触的落位状态(图11所示的状态)到成为全闭状态(图12所示的状态)为止的期间，如图13所示，认为偏心轴线Le的理论上的轨道TRo为圆弧状。若如此，则认为阀芯14相对于唇形密封件51移动与图13所示的水平线Lx方向上的移动量X相应的量，阀芯14与唇形密封件51之间滑动。但是，实际上在阀芯14与唇形密封件51之间会产生摩擦力，因此阀芯14与唇形密封件51之间的滑动得到抑制。
[0061] 在此，在本实施方式中，第1轴承37与第2轴承38之间的游隙量δ(参照图13)、即旋转轴15能够沿着该旋转轴15的径向相对于第1轴承37和第2轴承38相对移动的量大于所述移动量X。由此，在本实施方式中，阀芯14与唇形密封件51之间的滑动得到抑制，另一方面，旋转轴15沿着该旋转轴15的径向往复移动与移动量X相应的量。因而，在偏心轴线Le从第1位置P1向第2位置P2移动时的偏心轴线Le的实际的轨道TR如图13所示那样不是圆周状而是直线状。这样，阀芯14与唇形密封件51之间的滑动得到抑制。另外，在图13中，第1位置P1与第2位置P2之间的距离与阀芯14推压阀座13(详细而言，唇形密封件51)的量相当。
[0062] 另外，在本实施方式中，流量控制阀1具有第1轴承37和第2轴承38这两个轴承，但也可以代替第1轴承37和第2轴承38，具有一个轴承，另外，也可以具有三个以上的轴承。
[0063] 以上那样的本实施方式的流量控制阀1具有唇形密封件51。并且，该唇形密封件51在阻止了以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转的阀芯14的旋转之后一边使阀芯14以偏心轴线Le为中心相对于以轴线Ls为中心旋转的旋转轴15相对旋转，一边使阀芯14朝向阀座13移动。
[0064] 这样，在从开阀状态向全闭状态转换的中途，在阻止了阀芯14的旋转之后，使阀芯14朝向阀座13移动。因此，能够抑制因阀芯14在阀座13附近的旋转移动导致的阀座13(详细而言，唇形密封件51)与阀芯14之间的磨损。并且，能够将阀芯14推压于阀座13，因此，阀座
13与阀芯14之间的密封性提高。因而，在全闭状态下，能够确保流路11的密封。
13与阀芯14之间的密封性提高。因而，在全闭状态下，能够确保流路11的密封。
[0065] 另外，在本实施方式中，流量控制阀1具有：止挡件53，其用于限定能够使阀芯14以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转的范围；以及弹簧54，其设在阀芯14与旋转轴15之间，并对阀芯14向朝向止挡件53的方向施力。并且，唇形密封件51包括唇部52，在使阀芯14朝向阀座13移动时该唇部52被阀芯14推压而挠曲。并且，在唇部52挠曲时在唇部52产生的反作用力大于弹簧54对阀芯14向朝向止挡件53的方向施加的作用力Fs。由此，阀芯14一边保持该阀芯14与唇形密封件51接触时的姿势一边朝向阀座13移动。因而，阀座13与阀芯14之间的密封性提高。
[0066] 另外，在本实施方式中，在利用唇形密封件51阻止了阀芯14的旋转的旋转停止时、即在落位状态下，偏心轴线Le配置在相对于水平线Lx而言与阀座13侧相反的一侧的第1位置P1。并且，在所述旋转停止时之后，利用唇形密封件51使阀芯14朝向阀座13移动而使阀芯14与止挡件53的第2面62接触的止挡件接触时、即全闭状态下，偏心轴线Le配置在相对于水平线Lx而言靠阀座13侧的第2位置P2。这样，阀芯14在与唇形密封件51接触之后进一步朝向阀座13移动。因此，阀座13与阀芯14之间的密封性提高。
[0067] 另外，在本实施方式中，第1轴承37与第2轴承38之间的游隙量δ大于偏心轴线Le在第1位置P1与第2位置P2之间移动时旋转轴15沿该旋转轴15的径向移动的量。由此，在从落位状态向全闭状态转换时，旋转轴15不会被第1轴承37和第2轴承38制止，能够沿着旋转轴15的径向移动。因此，通过旋转轴15移动来抑制阀芯14移动，因此阀芯14与唇形密封件51之间的滑动得到抑制。
[0068] 另外，在本实施方式中，止挡件53是一体形成于旋转轴15的突起。由此，能够减少零部件个数，因此能够降低成本。
[0069] 接着，说明本实施方式的流量控制阀1的应用例。本实施方式的流量控制阀1例如能够应用于以下要说明的燃料电池系统101的空气系统113的集成阀181。因此，对燃料电池系统101进行说明。
[0070] 燃料电池系统101搭载于电动汽车，用于向其驱动用马达(未图示)供给电力。如图14所示，燃料电池系统101具有燃料电池(FC堆)111、氢系统112以及空气系统113。
[0071] 燃料电池111接收燃料气体的供给和氧化剂气体的供给进行发电。在本实施方式中，燃料气体为氢气，氧化剂气体为空气。即，燃料电池111接收来自氢系统112的氢气的供给和来自空气系统113的空气的供给进行发电。并且，由燃料电池111产生的电力经由逆变器(未图示)向驱动用马达(未图示)供给。
[0072] 氢系统112设在燃料电池111的阳极侧。该氢系统112包括氢供给通路121、氢排出通路122以及填充通路123。氢供给通路121是用于从氢罐131向燃料电池111供给氢气的通路。氢排出通路122是用于排出从燃料电池111排出的氢气(以下，适当地称作“氢气废气”。)的通路。填充通路123是用于从填充口151向氢罐131填充氢气的通路。
[0073] 氢系统112在氢供给通路121从氢罐131侧起依次包括主截止阀132、高压调节器133、中压溢流阀134、压力传感器135、喷射器部136、低压溢流阀137以及压力传感器138。主截止阀132是能对从氢罐131向氢供给通路121的氢气的供给和阻断进行切换的阀。高压调节器133是用于对氢气减压的压力调整阀。中压溢流阀134是在氢供给通路121的高压调节器133与喷射器部136之间的压力成为规定压力以上时开阀而将压力调整为小于规定压力的阀。压力传感器135是用于检测氢供给通路121的高压调节器133与喷射器部136之间的压力的传感器。喷射器部136是用于调节氢气的流量的机构。低压溢流阀137是在氢供给通路
121的喷射器部136与燃料电池111之间的压力成为规定压力以上时开阀而将压力调整为小于规定压力的阀。压力传感器138是用于检测氢供给通路121的喷射器部136与燃料电池111之间的压力的传感器。
121的喷射器部136与燃料电池111之间的压力成为规定压力以上时开阀而将压力调整为小于规定压力的阀。压力传感器138是用于检测氢供给通路121的喷射器部136与燃料电池111之间的压力的传感器。
[0074] 另外，氢系统112在氢排出通路122从燃料电池111侧起依次配置有气液分离器141、排气排水阀142。气液分离器141是用于将氢气废气内的水分分离出来的设备。排气排水阀142是能对从气液分离器141向空气系统113的稀释器182的氢气废气、水分的排出和阻断进行切换的阀。
[0075] 空气系统113设在燃料电池111的阴极侧。该空气系统113包括空气供给通路161、空气排出通路162以及旁路通路163。空气供给通路161是用于从燃料电池系统101的外部向燃料电池111供给空气的通路。空气排出通路162是用于排出从燃料电池111排出的空气(以下，适当地称作“空气废气”。)的通路。旁路通路163是供空气从空气供给通路161不经由燃料电池111地流向空气排出通路162的通路。
[0076] 空气系统113在空气供给通路161从空气过滤器171侧起依次包括空气泵172、中间冷却器173以及密封阀174。空气过滤器171是用于净化从燃料电池系统101的外部吸入的空气的设备。空气泵172是用于调整空气的流量的设备。中间冷却器173是用于冷却空气的设备。密封阀174是能对向燃料电池111的空气的供给和阻断进行切换的阀。
[0077] 另外，空气系统113在空气排出通路162从燃料电池111侧起依次配置有集成阀181、稀释器182。
[0078] 集成阀181是能对来自燃料电池111的空气废气的排出和阻断进行切换的阀(具有空气的密封功能的阀)，并且是用于控制来自燃料电池111的空气废气的排出量的阀(具有流量的控制功能的阀)。并且，在本实施方式中，应用所述流量控制阀1作为集成阀181。此时，在所述图3和图4中，形成在相对于阀座13而言与阀芯14、旋转轴15相反的一侧的流路11配置在燃料电池111侧，形成在相对于阀座13而言靠阀芯14、旋转轴15侧的流路11配置在稀释器182侧。即，在本实施方式中，空气在集成阀181的流路11内从阀座13侧向阀芯14(旋转轴15)侧流动。
[0079] 稀释器182是利用空气废气和流经旁路通路163的空气对从氢排出通路122排出的氢气废气进行稀释的设备。
[0080] 另外，空气系统113在旁路通路163具有旁通阀191。旁通阀191是用于控制旁路通路163内的空气的流量的阀。
[0081] 另外，燃料电池系统101包括用于进行系统的控制的控制器201。控制器201用于控制燃料电池系统101所具有的各设备。另外，燃料电池系统101除此之外还具有用于进行燃料电池111的冷却的冷却系统(未图示)。
[0082] 在以上那样的结构的燃料电池系统101中，从氢供给通路121供给至燃料电池111的氢气在被燃料电池111用于发电之后作为氢气废气从燃料电池111经由氢排出通路122和稀释器182向燃料电池系统101的外部排出。并且，从空气供给通路161供给至燃料电池111的空气在被燃料电池111用于发电之后作为空气废气从燃料电池111经由空气排出通路162和稀释器182向燃料电池系统101的外部排出。
[0083] 并且，若在这样的燃料电池系统101中空气系统113的集成阀181应用本实施方式的流量控制阀1，则能够抑制在集成阀181内因阀芯14在阀座13附近的旋转移动导致的阀座13与阀芯14之间的磨损。由此，集成阀181在全闭状态下能够确保密封性。因此，在燃料电池
111的发电停止时，能够使集成阀181为全闭状态，提高燃料电池111的密闭度。因而，在燃料电池111内难以发生反应，能够抑制燃料电池111内的氧化导致的劣化。
111的发电停止时，能够使集成阀181为全闭状态，提高燃料电池111的密闭度。因而，在燃料电池111内难以发生反应，能够抑制燃料电池111内的氧化导致的劣化。
[0084] 另外，本实施方式的流量控制阀1在燃料电池系统101中也能够应用于空气系统113的密封阀174、旁通阀191。
[0085] 另外，作为变形例，如图15所示，流量控制阀1也可以具有从阀座13朝向阀芯14侧突出地设置的突起部71。突起部71包括侧面72(引导部)。侧面72在阻止以轴线Ls为中心与旋转轴15一体地旋转的阀芯14的旋转时与阀芯14的旋转方向的顶端14b接触。并且，在一边使阀芯14以偏心轴线Le为中心相对于旋转轴15相对旋转一边使阀芯14朝向阀座13移动时，侧面72引导阀芯14的移动。在此，突起部71是本发明的“阀芯移动方向限制构件”的一例。另外，在阀座13设有用于在阀芯14的全闭状态时确保密封性的密封构件81。这样，变形例的流量控制阀1利用突起部71的侧面72引导阀芯14的移动，因此能够抑制因阀芯14在阀座13附近的旋转移动导致的阀座13(密封构件81)与阀芯14之间的磨损。
[0086] 其中，上述实施方式仅仅是例示，并不对本发明进行任何限定，显然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种改良、变形。
[0087] 附图标记说明
[0088] 1、流量控制阀；13、阀座；14、阀芯；15、旋转轴；15a、销；16、阀孔；17、座面；18、密封面；32、马达；37、第1轴承；38、第2轴承；51、唇形密封件；52、唇部；53、止挡件；54、弹簧；61、第1面；62、第2面；71、突起部；72、侧面；101、燃料电池系统；111、燃料电池；112、氢系统；113、空气系统；162、空气排出通路；174、密封阀；181、集成阀；191、旁通阀；Ls、轴线；Lh、(阀孔的)中心轴线；Lv、(阀芯的)中心轴线；Le、偏心轴线；L1、(连结轴线和偏心轴线的)线；Lx、水平线；Fs、作用力；Fm、马达的驱动力；P1、第1位置；P2、第2位置；θ1、角度；θ2、角度；X、移动量；δ、游隙量。
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