(57)【要約】【課題】耐久性の高いダイヤフラムを備えた流体制御弁を提供する。【解決手段】流体制御弁は、軸部材３３と、弁体３４と、ハウジング３２と、ダイヤフラム３５と、を備え、ダイヤフラム３５は、弁体３４が全開位置にあって第一室と第二室との圧力が等しい状態のとき、軸部材３３の固定部位から水平に延出する第一平面部３５ａと、第一平面部３５ａから弁体３４の開弁方向に屈曲しながら延出し、開弁方向に突出する凸状に形成された第一屈曲面部３５ｂと、ハウジング３２の固定部位から水平に延出する第二平面部３５ｅと、第二平面部３５ｅから弁体３４の閉弁方向に屈曲しながら延出し、閉弁方向に突出する凹状に形成された第二屈曲面部３５ｄと、を有している。【選択図】図４
2018040487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に接続された駆動源からの駆動力により軸芯に沿って移動する軸部材と、
前記軸部材の他端部に接続された平板状の弁体と、
流体の流入口および流出口と、前記流入口と前記流出口との連通を遮断するように前記弁体と当接する環状の弁座とを有し、前記軸部材および前記弁体を収容するハウジングと、
内周側が前記軸部材に固定されると共に外周側が前記ハウジングに固定され、前記流入口及び前記流出口の少なくとも一方に連通した第一室と外部に連通した第二室とを区画する可撓性のダイヤフラムと、を備え、
前記ダイヤフラムは、前記弁体が全開位置にあって前記第一室と前記第二室との圧力が等しい状態のとき、前記軸部材の固定部位から水平に延出する第一平面部と、前記第一平面部から前記弁体の開弁方向に屈曲しながら延出し、前記開弁方向に突出する凸状に形成された第一屈曲面部と、前記ハウジングの固定部位から水平に延出する第二平面部と、前記第二平面部から前記弁体の閉弁方向に屈曲しながら延出し、前記閉弁方向に突出する凹状に形成された第二屈曲面部と、を有している流体制御弁。
【請求項２】
前記第一屈曲面部の頂点が、平面視において前記弁体よりも径方向内側に配置されている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記第一屈曲面部と前記第二屈曲面部とは、前記軸芯の方向に沿う断面が直線となる円周面で接続されている請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量および圧力を制御する流体制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された各種機器（例えば、燃料電池）に供給する空気の流量を制御するポペットバルブ式の流体制御弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の流体制御弁は、駆動源からの駆動力により軸芯に沿って移動する軸部材と、軸部材の先端部に接続された弁体と、流体の流入口と流出口との連通を遮断するように弁体が当接する環状の弁座を有し、軸部材および弁体を収容するハウジングと、内周側が軸部材に固定されると共に外周側がハウジングに固定され、流入口に連通した第一室と外部に連通した第二室とを区画する可撓性のダイヤフラムと、を備えている。
【０００４】
このダイヤフラムは、弁体の開弁時に、第二室の圧力の一部を第一室の大気圧でキャンセルして弁体を移動させる駆動力を低減すると共に、第二室に侵入した水分などの異物が第一室に流入しないようにするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−８７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ダイヤフラムは軸部材の移動に伴う伸長代を確保するために撓ませた形状であるため、軸部材を移動させたときに軸部材又はハウジングに対するダイヤフラムの固定部位に負荷が掛かるものであった。また、開弁時に伴い第二室に正圧が発生したり、閉弁に伴い第二室に負圧が発生したりすることによって、ダイヤフラムが正転、反転を繰り返すため、軸部材又はハウジングに対するダイヤフラムの固定部位に対する負荷が掛かり、ダイヤフラムの両端部が破損するおそれがあった。
【０００７】
そこで、耐久性の高いダイヤフラムを備えた流体制御弁が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流体制御弁の特徴構成は、一端部に接続された駆動源からの駆動力により軸芯に沿って移動する軸部材と、前記軸部材の他端部に接続された平板状の弁体と、流体の流入口および流出口と、前記流入口と前記流出口との連通を遮断するように前記弁体と当接する環状の弁座とを有し、前記軸部材および前記弁体を収容するハウジングと、内周側が前記軸部材に固定されると共に外周側が前記ハウジングに固定され、前記流入口及び前記流出口の少なくとも一方に連通した第一室と外部に連通した第二室とを区画する可撓性のダイヤフラムと、を備え、前記ダイヤフラムは、前記弁体が全開位置にあって前記第一室と前記第二室との圧力が等しい状態のとき、前記軸部材の固定部位から水平に延出する第一平面部と、前記第一平面部から前記弁体の開弁方向に屈曲しながら延出し、前記開弁方向に突出する凸状に形成された第一屈曲面部と、前記ハウジングの固定部位から水平に延出する第二平面部と、前記第二平面部から前記弁体の閉弁方向に屈曲しながら延出し、前記閉弁方向に突出する凹状に形成された第二屈曲面部と、を有している点にある。
【０００９】
本構成では、ダイヤフラムの両端の固定部位に第一平面部と第二平面部とを設け、これら平面部から屈曲した第一屈曲面部と第二屈曲面部とを設けている。このため、ダイヤフラムが第一室と第二室との差圧で応力を受けたとき、第一平面部〜第一屈曲面部や第二屈曲面部〜第二平面部に応力が集中するので、第一屈曲面部および第二屈曲面部の変形に伴う引張力を第一平面部および第二平面部で受止め、ダイヤフラムの両端の固定部位に作用する応力を小さくすることができる。
【００１０】
特に、本構成では、第一屈曲面部を開弁方向に屈曲させ、第二屈曲面部を閉弁方向に屈曲させている。その結果、例えば、軸部材が弁体を閉弁する方向に下降してダイヤフラムが変位する場合、第一屈曲面部が下側、第二屈曲面部が上側となって斜めに引張応力が作用するが、第一屈曲面部および第二屈曲面部の屈曲方向はこの引張応力と同じ方向であるため、第一屈曲面部および第二屈曲面部を起点としてダイヤフラムが円滑に変位する。よって、ダイヤフラムの固定部位に隣接する第一平面部および第二平面部に負荷が掛からず、水平状態を維持することができる。
【００１１】
このように、ダイヤフラムの両端の固定部位に作用する負荷を小さくして、ダイヤフラムの両端部が破損するといった不都合が解消される。よって、耐久性の高いダイヤフラムを備えた流体制御弁を提供できた。
【００１２】
他の特徴構成は、前記第一屈曲面部の頂点が、平面視において前記弁体よりも径方向内側に配置されている点にある。
【００１３】
本構成では、ダイヤフラムが第一室と第二室との差圧で応力を受けたときに最も応力の集中する第一屈曲面部の頂点を、平面視において弁体よりも径方向内側に配置している。その結果、閉弁状態から開弁した状態で弁体の周囲に流体が流通すると、ダイヤフラムにかかる受圧力の上昇が抑制され、ダイヤフラム全体に作用する負荷を小さくできる。このため、第一屈曲面部および第二屈曲面部の変形量が抑制され、隣接する第一平面部および第二平面部の負荷をさらに小さくすることが可能となるので、ダイヤフラムの耐久性を高めることができる。
【００１４】
他の特徴構成は、前記第一屈曲面部と前記第二屈曲面部とは、前記軸芯の方向に沿う断面が直線となる円周面で接続されている点にある。
【００１５】
本構成のように、第一屈曲面部と第二屈曲面部とを直線で接続すれば、第一屈曲面部が第一平面部と直線との間に配置され、第二屈曲面部が第二平面部と断面が直線である円周面との間に配置される。つまり、閉弁時にダイヤフラムが変位した状態では、第一屈曲面部および第二屈曲面部が変形し、第一屈曲面部、直線の円周面および第二屈曲面部を一体的に直線状に移行させることが容易となる。その結果、ダイヤフラムの固定部位に隣接する第一平面部および第二平面部に負荷が掛かり難い。しかも、閉弁時において第一室と第二室とに差圧が発生した場合でも、第一屈曲面部、直線の円周面および第二屈曲面部が優先的に変形するので、第一平面部および第二平面部に負荷が掛かり難い。その結果、ダイヤフラムの耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料電池システムを示す概略図である。
【図２】流体制御弁の開弁時を示す断面図である。
【図３】流体制御弁の閉弁時を示す断面図である。
【図４】開弁状態から閉弁状態に移行した際のダイヤフラムの拡大図である。
【図５】閉弁状態で差圧が印加されたダイヤフラムの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る流体制御弁の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、流体制御弁の一例として、燃料電池システム１の酸素供給モジュール２に配置される空気調圧弁３（流体制御弁の一例）として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００１８】
［燃料電池システム］
図１に示すように、本実施形態では、自動車や一般産業用機械等の車両の駆動源として電動モータ５１を用いるものである。この電動モータ５１には、燃料電池システム１で発電した電力が供給される。燃料電池システム１は、燃料電池５と、燃料電池５に空気を供給する酸素供給モジュール２と、燃料電池５に水素ガスを供給する燃料供給モジュール４とを備えている。なお、燃料電池５で発電した電力を電動モータ５１に供給しながら余剰電力をバッテリに蓄電しても良く、特に限定されない。
【００１９】
燃料電池５は、燃料極と空気極との間に電解質を挟んだセルがセパレータによって区画されたセルユニットを、直列に積層して構成されている。空気極に対向するセパレータには、酸素を含んだ空気が流通する空気流路５ａが形成され、燃料極に対向するセパレータには、水素ガスが流通する水素流路５ｂが形成されている。燃料電池５は、水素ガスが水素イオンとなって電解質を通過して酸素と化学反応することで、水（水蒸気）が発生すると共に、燃料極の側が陰極、空気極の側が陽極となって電動モータ５１に電力が供給される。また、燃料電池５を冷却するために、水冷ポンプＰ１によって冷却水が循環されている。
【００２０】
酸素供給モジュール２は、コンプレッサ２１によって酸素を含む空気を燃料電池５に供給する空気供給路２ａを備えている。この空気供給路２ａは、燃料電池５の空気流路５ａに接続されており、コンプレッサ２１と空気流路５ａとの間には、三方弁２２が配置されている。この三方弁２２にはバイパス流路２ｂの一端が接続されており、このバイパス流路２ｂの他端が酸素側排出路２ｃに接続されている。三方弁２２の弁位置を変位させることで、バイパス流路２ｂを介して酸素側排出路２ｃに空気の一部を排出し、燃料電池５の空気流路５ａに供給する空気量が調節される。なお、空気供給路２ａには、空気に含まれる異物を除去するエアフィルタやコンプレッサ２１によって圧縮された空気を冷却するインタークーラが適宜設けられているが、図示を省略している。
【００２１】
酸素側排出路２ｃは、一端が燃料電池５の空気流路５ａの出口に接続され、他端が後述する燃料側排出路４ｂに合流されている。この酸素側排出路２ｃでは、発電に使用されなかった空気や発電によって生成された水（水蒸気）が排出される。本実施形態における空気調圧弁３は、酸素側排出路２ｃの経路上に配置されており、燃料電池５の空気流路５ａの出口とバイパス流路２ｂの他端との間に設けられている。詳細な構成は後述するが、空気調圧弁３は、燃料電池５の内部に残存した空気の排出量を調節することで、燃料電池５の内部圧力を制御するものである。
【００２２】
燃料供給モジュール４は、水素タンク４１から燃料電池５の水素流路５ｂに水素ガスを供給する水素供給流路４ａを備えている。この水素供給流路４ａには、車両の運転停止時には水素ガスの供給を遮断する遮断弁４２が設けられている。また、少量の水素ガスが含まれる主に空気極から透過してきた窒素や電解質を透過した水（水蒸気）を排出する燃料側排出路４ｂが水素流路５ｂの出口に接続されている。
【００２３】
この燃料側排出路４ｂの経路上には、気液分離器４３が設けられており、水素ガスと水とが気液分離器４３で分離される。気液分離器４３で分離された水素ガスは、循環ポンプＰ２によって水素供給流路４ａの遮断弁４２より下流側に循環し、再度、燃料電池５の燃料として使用される。一方、気液分離器４３で分離された水や循環に用いられなかった水素ガスは、燃料側排出路４ｂに排出され、酸素側排出路２ｃから流入した空気や水と混合して外部に排出される。なお、燃料側排出路４ｂには、気液分離器４３の排水量を調節する排水弁や酸素側排出路２ｃとの合流部に水素ガスを空気により希釈する希釈器が適宜設けられているが、図示を省略している。
【００２４】
燃料電池システム１は、車両が運転を開始すると、コンプレッサ２１によって酸素を含む空気を空気流路５ａに供給し、遮断弁４２を開弁すると共に循環ポンプＰ２を作動させて水素ガスを水素流路５ｂに供給し、燃料電池５が発電を行うように構成されている。このとき、空気調圧弁３は、燃料電池５の内部に残存した空気を排出して燃料電池５の内部圧力を制御するために開弁状態となっている（図２参照）。一方、燃料電池システム１は、車両が運転を停止すると、コンプレッサ２１が停止して空気流路５ａへの空気の供給が無くなり、遮断弁４２を閉弁すると共に循環ポンプＰ２を停止して水素流路５ｂへの水素ガスの供給が無くなる。このとき、空気調圧弁３は、閉弁状態となっている（図３参照）。
【００２５】
［流体制御弁］
次に、図２〜図５を用いて、本実施形態に係る流体制御弁としての空気調圧弁３の構成を説明する。以下の説明において、図２の紙面を基準とした上下方向、左右方向（側方）を用いて説明するが、空気調圧弁３の実際の取付方向とは必ずしも一致していない。
【００２６】
図２に示すように、空気調圧弁３は、ステッピングモータ３１（駆動源の一例）と、一端部に接続されたステッピングモータ３１からの駆動力によって軸芯Ｘに沿って移動する金属製の軸部材３３と、軸部材３３の他端部に接続された平板状の弁体３４と、上部ハウジング３２ａと下部ハウジング３２ｂとを締結して形成され、軸部材３３および弁体３４を収容する樹脂製のハウジング３２とを備えている。
【００２７】
ステッピングモータ３１は、上部ハウジング３２ａに密封状態で固定されており、出力軸に設けた螺子機構によって出力軸を回転させることで、回り止め状態でステッピングモータ３１に支持された軸部材３３が軸芯Ｘに沿って上下移動するように構成されている。このステッピングモータ３１は、印加されるパルス数に応じてステップ角を調整して、軸部材３３の移動距離を細かく設定することができるモータであり、公知であるので詳細な説明を省略する。なお、駆動源はステッピングモータ３１に限定されず、回転角度を制御可能なブラシレスモータ等で構成しても良い。
【００２８】
軸部材３３は、一端部にステッピングモータ３１が接続され、他端部に円環状の弁体３４が接続された棒状に構成されている。軸部材３３の中間部には、内周側が固定部材３７により保持された可撓性のダイヤフラム３５が設けられている。このダイヤフラム３５は、基布にゴム材料を固定して構成されている。固定部材３７の上側にはリテーナ３８が配置されており、このリテーナ３８と上部ハウジング３２ａの間には、圧縮スプリング３９が設けられている。圧縮スプリング３９は弁体３４の閉弁方向に付勢しており、車両の運転停止時には、圧縮スプリング３９の付勢力により弁体３４が閉弁状態に維持される（図３参照）。
【００２９】
軸部材３３の他端部には、軸部材３３の他端部を径方向に所定の隙間を有した状態で挿入された有底筒状の筒状部４０ａと、筒状部４０ａの開口側から径方向外側に延出した平板状の本体部４０ｂと、本体部４０ｂの外周に固定されたシール部材Ｓとを備えた保持部材４０が装着されている。これら筒状部４０ａと本体部４０ｂとは金属材料で構成され、シール部材Ｓはゴム材料で構成されている。軸部材３３の他端部に接続された弁体３４は、保持部材４０の一部である本体部４０ｂと、本体部４０ｂの外周に固定されたシール部材Ｓとで構成されている。
【００３０】
軸部材３３の他端部の先端は、筒状部４０ａの底部４０ａ１に向かって拡径する半球状部３３ｂと、半球状部３３ｂとの境界面から筒状部４０ａの底部４０ａ１に向かって縮径する円錐状部３３ａとで構成されている。本実施形態では、筒状部４０ａの外面をかしめ加工して形成された凹部４０ａ２を半球状部３３ｂに当接させることで、保持部材４０が軸部材３３に対して軸芯Ｘの方向に抜け止め状態で保持されている。一方、軸部材３３の他端部が径方向に所定の隙間を有した状態で筒状部４０ａに挿入されているので、半球状部３３ｂおよび円錐状部３３ａが筒状部４０ａの内面に摺接しつつ、保持部材４０（弁体３４）が軸部材３３に対して所定の範囲で揺動可能に構成されている。なお、保持部材４０が軸部材３３に対して揺動する構成に限定されず、保持部材４０が固定された軸部材３３自体が揺動する構成にしても良い。
【００３１】
また、軸部材３３と筒状部４０ａとの間には、半球状部３３ｂよりも筒状部４０ａの底部４０ａ１とは反対側にＯリング４７が設けられている。これにより、異物が筒状部４０ａの内面に侵入することがないので、弁体３４の軸部材３３に対する揺動が異物によって阻害されることがない。
【００３２】
ハウジング３２は、上部ハウジング３２ａと下部ハウジング３２ｂとの接合面にダイヤフラム３５の外周側を挟持した状態で、上部ハウジング３２ａと下部ハウジング３２ｂとをボルトによって締結固定して構成されている。ハウジング３２の収容空間３２Ａには、上述した軸部材３３、弁体３４、ダイヤフラム３５や圧縮スプリング３９等が収容されている。
【００３３】
上部ハウジング３２ａの側面には、ダイヤフラム３５と上部ハウジング３２ａとの間で区画形成される上部室３２Ａ１（第二室の一例）と外部空間３２Ｂとを連通する貫通孔３２ａ１が形成されている。これによって、上部室３２Ａ１は、大気圧に維持されている。
【００３４】
上部ハウジング３２ａの上部には、ステッピングモータ３１を固定するモータ固定部３２ａ３から下方（弁体３４の側）に筒状に延出する筒状壁３２ａ４が形成されており、この筒状壁３２ａ４に軸部材３３の一端側が支持されている。
【００３５】
下部ハウジング３２ｂは、燃料電池５の空気流路５ａの出口から空気や水（水蒸気）が流入する流入口３２Ｃと、弁体３４が開弁したときに酸素側排出路２ｃの下流側に空気や水（水蒸気）を流出させる流出口３２Ｄとを有している。本実施形態では、流入口３２Ｃが下部ハウジング３２ｂの側方に開口形成されており、流出口３２Ｄが下部ハウジング３２ｂの下方に開口形成されている。
【００３６】
下部ハウジング３２ｂには、流入口３２Ｃと流出口３２Ｄとの連通を遮断するように弁体３４が当接する環状の弁座４６が形成されている。弁座４６は、弁体３４のシール部材Ｓが当接する当接部４６ａと、当接部４６ａから径方向内側に延出した状態で当接部４６ａよりも上側に（本体部４０ｂに向かって）突出してある突出部４６ｂとを有している。当接部４６ａは、下部ハウジング３２ｂのうち流出口３２Ｄを構成する周壁部３２ｂ１の天面となる平坦面で構成されている。突出部４６ｂは、下部ハウジング３２ｂのうち流出口３２Ｄを構成する周壁部３２ｂ１から径方向内側にテーパ状に延出した基端部４６ｂ２より上側（弁体３４の側）に突出形成されている。また、突出部４６ｂは、弁座４６の周方向に沿って等間隔に複数設けられており、これら突出部４６ｂは周方向に沿って互いに分離している。
【００３７】
図３に示すように、弁体３４が閉弁状態にあるとき、弁体３４と下部ハウジング３２ｂとダイヤフラム３５とで囲まれる空間には、流入口３２Ｃに連通した下部室３２Ａ２（第一室の一例）が形成されている。つまり、本実施形態におけるダイヤフラム３５は、流入口３２Ｃに連通した下部室３２Ａ２と外部に連通した上部室３２Ａ１とを区画している。
【００３８】
図４には、上部室３２Ａ１と下部室３２Ａ２との圧力が等しい（差圧が発生していない）無負荷状態のダイヤフラム３５における軸芯Ｘの方向に沿う断面図が示されている。また、図４の上側（開弁方向側）には、弁体３４が全開位置にあるダイヤフラム３５が示され、図４の下側（閉弁方向側）には、弁体３４が全閉位置にあるダイヤフラム３５が示されている。
【００３９】
図４の上側に示すように、ダイヤフラム３５は、軸部材３３の固定部位から水平に延出する第一平面部３５ａと、第一平面部３５ａから弁体３４の開弁方向に屈曲しながら延出し、開弁方向に突出する凸状に形成された第一屈曲面部３５ｂと、ハウジング３２の固定部位から水平に延出する第二平面部３５ｅと、第二平面部３５ｅから弁体３４の閉弁方向に屈曲しながら延出し、閉弁方向に突出する凹状に形成された第二屈曲面部３５ｄと、を有し、第一屈曲面部３５ｂと第二屈曲面部３５ｄとの間を直線状に接続した断面形状に構成されている。
【００４０】
このため、ダイヤフラム３５が上部室３２Ａ１と下部室３２Ａ２との差圧で応力を受けたとき、第一平面部３５ａ〜第一屈曲面部３５ｂや第二屈曲面部３５ｄ〜第二平面部３５ｅに応力が集中するので、第一屈曲面部３５ｂおよび第二屈曲面部３５ｄの変形に伴う引張力を第一平面部３５ａおよび第二平面部３５ｅで受止め、ダイヤフラム３５の両端の固定部位に作用する応力を小さくすることができる。
【００４１】
特に、本実施形態では、第一屈曲面部３５ｂを開弁方向に屈曲させ、第二屈曲面部３５ｄを閉弁方向に屈曲させている。その結果、図４の下側に示すように、軸部材３３が弁体３４を閉弁する方向に下降してダイヤフラム３５が変位する場合、第一屈曲面部３５ｂが下側、第二屈曲面部３５ｄが上側となって斜めに引張応力が作用するが、第一屈曲面部３５ｂおよび第二屈曲面部３５ｄの屈曲方向はこの引張応力と同じ方向であるため、第一屈曲面部３５ｂおよび第二屈曲面部３５ｄを起点としてダイヤフラム３５が円滑に変位する。これによって、ダイヤフラム３５の固定部位に隣接する第一平面部３５ａおよび第二平面部３５ｅに負荷が掛からず、水平状態を維持することができる。このように、ダイヤフラム３５の両端の固定部位に作用する負荷を小さくして、ダイヤフラム３５の両端部が破損するといった不都合が解消される。なお、第一平面部３５ａや第二平面部３５ｅの水平部は、第一平面部３５ａと第二平面部３５ｅとの間の中間部分よりも膜厚を大きくして応力の集中による破損を防止する構成としている。
【００４２】
また、本実施形態では、図４に示すように、第一屈曲面部３５ｂの頂点３５ｂ１が、平面視において弁体３４よりも径方向内側に配置されている。つまり、ダイヤフラム３５が上部室３２Ａ１と下部室３２Ａ２との差圧で応力を受けたときに最も応力の集中する第一屈曲面部３５ｂの頂点３５ｂ１を、弁体３４の最外周よりも径方向内側に配置している。
【００４３】
その結果、閉弁状態から開弁した状態で弁体３４の周囲に流体が流通すると、ダイヤフラム３５にかかる受圧力の上昇が抑制され、ダイヤフラム３５全体に作用する負荷を小さくできる。このため、第一屈曲面部３５ｂおよび第二屈曲面部３５ｄの変形量が抑制され、隣接する第一平面部３５ａおよび第二平面部３５ｅの負荷をさらに小さくすることが可能となるので、ダイヤフラム３５の耐久性を高めることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、第一屈曲面部３５ｂと第二屈曲面部３５ｄとは、軸芯Ｘの方向に沿う断面が直線の円周面である直線部３５ｃで接続されている。つまり、第一屈曲面部３５ｂが第一平面部３５ａと直線部３５ｃとの間に配置され、第二屈曲面部３５ｄが第二平面部３５ｅと直線部３５ｃとの間に配置される。
【００４５】
このため、閉弁時にダイヤフラム３５が変位した状態では、第一屈曲面部３５ｂおよび第二屈曲面部３５ｄが変形し、第一屈曲面部３５ｂ、直線部３５ｃおよび第二屈曲面部３５ｄを一体的に直線状に移行させることが容易となる。その結果、ダイヤフラム３５の固定部位に隣接する第一平面部３５ａおよび第二平面部３５ｅに負荷が掛かり難い。
【００４６】
ところで、車両の運転が停止され、弁体３４が圧縮スプリング３９の付勢力によって閉弁状態が維持される状態では、図１に示すコンプレッサ２１が停止されるので空気流路５ａに連通する下部室３２Ａ２が閉空間となる。その後、未発電状態の燃料電池５の温度低下等により、下部室３２Ａ２の圧力が大気圧より小さくなって外部と連通する上部室３２Ａ１に対して負圧となる。その結果、図５に示すように、ダイヤフラム３５が下方に変形する。
【００４７】
この場合、本実施形態では、第一屈曲面部３５ｂと第二屈曲面部３５ｄとの間に直線部３５ｃを設けているので、第一屈曲面部３５ｂ、直線部３５ｃおよび第二屈曲面部３５ｄが優先的に変形する。その結果、ダイヤフラム３５の固定部位に隣接する第一平面部３５ａおよび第二平面部３５ｅに負荷が掛かり難く、ダイヤフラム３５の耐久性を高めることができる。
【００４８】
［その他の実施形態］
（ａ）上述した実施形態におけるダイヤフラム３５における直線部３５ｃを省略して、第一屈曲面部３５ｂと第二屈曲面部３５ｄと１つ又は複数の曲線で接続しても良い。
（ｂ）流入口３２Ｃを下部ハウジング３２ｂの側方に設け、流出口３２Ｄを下部ハウジング３２ｂの下方に設けたが、流入口３２Ｃと流出口３２Ｄとを入れ替えても良い。この場合、上述した実施形態における流入口３２Ｃが流出口３２Ｄに置き換えられ、流出口３２Ｄが流入口３２Ｃに置き換えられることとなる。
（ｃ）本実施形態では燃料電池システム１に用いられる流体制御弁について説明したが、その他の車両用流体制御弁として用いても良いし、家庭用機器の流体制御弁として用いても良く特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、流体の流量および圧力を制御する流体制御弁に利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
３      空気調圧弁（流体制御弁）
３１    ステッピングモータ（駆動源）
３２    ハウジング
３２Ａ１  上部室（第二室）
３２Ａ２  下部室（第一室）
３２Ｃ  流入口
３２Ｄ  流出口
３３    軸部材
３４    弁体
３５    ダイヤフラム
３５ａ  第一平面部
３５ｂ  第一屈曲面部
３５ｂ１  頂点
３５ｃ  直線部
３５ｄ  第二屈曲面部
３５ｅ  第二平面部
４６    弁座
Ｓ      シール部材
Ｘ      軸芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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