(57)【要約】【課題】高圧タンク用バルブ装置において、簡易な構造で、寿命の過ぎた高圧タンクの使用を確実に防止する。【解決手段】高圧タンク用バルブ装置１０は、バルブ装置本体２２に設けられた電磁弁３２と、電磁弁３２を制御する電気回路３５と、バルブ装置本体２２に収容され、電気回路３５を遮断する遮断部４２と、高圧タンク１２の寿命を検出する検出部４０とを有する。検出部４０により高圧タンク１２の寿命が検出され、かつ電磁弁３２が閉弁状態である場合、遮断部４２が電気回路３５を遮断する。バルブ装置本体２２内部で電気回路３５が遮断されるので、高圧タンク１２の使用を確実に防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧タンクに取り付けられるバルブ装置本体と、
バルブ装置本体に形成され、高圧タンクに連通する通路と、
通路に設けられる電磁弁と、
を有する高圧タンク用バルブ装置において、
電磁弁を動作させる電気回路と、
バルブ装置本体に収容され、電気回路を遮断する遮断部と、
高圧タンクの寿命を検出する検出部と、
を有し、
検出部により高圧タンクの寿命が検出され、かつ電磁弁が閉状態である場合、遮断部が電気回路を遮断する、
ことを特徴とする高圧タンク用バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タンクに取り付けられるバルブ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水素ガス等の燃料を燃料電池に供給し、その電池で発電した電力により走行する車両が知られている。このような車両には、燃料電池に用いられる燃料を高圧状態で収容する高圧タンクが搭載される。
【０００３】
高圧タンクへの燃料の充填作業が繰り返し行なわれると、通常、高圧タンクは劣化する。そこで、耐用年数（寿命）を過ぎた高圧タンクが使用されるのを防止するため、高圧タンクの寿命を検出する技術が開発されている。
【０００４】
下記特許文献１には、ガスが流れる通路と、この通路に配置される各種バルブとを一体化したバルブ装置を口金に取り付けた高圧タンクが記載されている。この特許文献１においては、高圧タンクへの燃料の充填回数をカウントし、そのカウント数が所定数に達した場合、高圧タンクが寿命に到達したことが検出される。そして、高圧タンクの寿命が検出されると、バルブの閉弁動作などでバルブ装置内の通路の通路面積を制限して、燃料の流量を低減することで、高圧タンクの実用性を悪化させて高圧タンクの利用を抑制することが開示されている。
【０００５】
下記特許文献２には、複数のバルブを有するバルブアセンブリが取り付けられた水素貯蔵コンテナの安全警告システムが記載されている。この特許文献２においては、コンテナの変形を測定するひずみゲージの検出値に基づいてコンテナの寿命が検出される。そして、コンテナの寿命が検出されると、バルブアセンブリのバルブが閉じた状態で維持されるので、コンテナの利用を防止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２１５１０号公報
【特許文献２】特表２００９−５２１６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の高圧タンクに取り付けられるバルブ装置においては、上述したように、高圧タンクの寿命が検出された場合、バルブ装置内に設けられたバルブを閉弁させて、その高圧タンクの使用を防止している。しかしながら、バルブを動作させる電気回路の一部であって、バルブの閉状態を維持させる回路がバルブ装置とは別体に設けられているので、例えば高圧タンクを別の車両に搭載して、その回路から別の電気回路にバルブ装置を接続すると、バルブの閉状態が解除され、寿命の過ぎた高圧タンクを使用することができてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、簡易な構造で、寿命の過ぎた高圧タンクの使用を確実に防止することができる高圧タンク用バルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高圧タンクに取り付けられるバルブ装置本体と、バルブ装置本体に形成され、高圧タンクに連通する通路と、通路に設けられる電磁弁と、を有する高圧タンク用バルブ装置において、電磁弁を動作させる電気回路と、バルブ装置本体に収容され、電気回路を遮断する遮断部と、高圧タンクの寿命を検出する検出部と、を有し、検出部により高圧タンクの寿命が検出され、かつ電磁弁が閉状態である場合、遮断部が電気回路を遮断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高圧タンク用バルブ装置によれば、簡易な構造で、寿命の過ぎた高圧タンクの使用を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る高圧タンク用バルブ装置の構成を示す図である。
【図２】高圧タンク用バルブ装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る高圧タンク用バルブ装置の実施形態について、図を用いて説明する。一例として、燃料電池が発電した電力で走行する自動車、すなわち燃料電池自動車を挙げ、この自動車に搭載される高圧タンクのバルブ装置について説明する。なお、本発明は、燃料電池自動車に搭載される高圧タンクに限らず、気体燃料や空気などの流体を高圧の状態で充填するタンクのバルブ装置にも適用可能である。
【００１３】
図１は、本実施形態の高圧タンク用バルブ装置の構成を示す図である。バルブ装置１０は、高圧タンク１２の軸方向における高圧タンク１２の端部に取り付けられている。高圧タンク１２は、これの内部に収容されたガスの圧力が分散されるように円筒状、いわゆるシリンダ状に形成される。高圧タンク１２に貯蔵されるガスの圧力は、例えば７０ＭＰａである。なお、高圧タンク１２に貯蔵されるガスの圧力は一例であり、本発明はこの数値に限定されない。
【００１４】
バルブ装置１０は、ガスの入口１４及び出口１６と、入口１４から高圧タンク１２にガスを流入させる流入通路１８と、高圧タンク１２から出口１６にガスを流出させる流出通路２０と、これら１４，１６，１８，２０が形成されるバルブ装置本体２２とを有する。
【００１５】
ガスの入口１４は、外部のガス源から高圧タンク１２にガスを充填するための入口である。ガスの入口１４は、これの端部がバルブ装置本体２２の表面から露出して設けられ、その端部に、外部のガス接続口（図示せず）が接続されて、ガスが外部のガス源から高圧タンク１２に供給される。
【００１６】
一方、ガスの出口１６は、高圧タンク１２に貯蔵されたガスを燃料電池（図示せず）に供給するための出口である。ガスの出口１６は、これの端部がバルブ装置本体２２の表面から露出して設けられ、その端部に、ガスを燃料電池に導くガス供給路（図示せず）が接続されて、ガスが高圧タンク１２から燃料電池に供給される。
【００１７】
流入通路１８には、ガスの入口１４から高圧タンク１２に向けて順に、入口手動弁２４と逆止弁２６とが配置される。これらの弁２４，２６は、バルブ装置本体２２に収容される。
【００１８】
入口手動弁２４は、手動により操作可能な操作部２４ａを有し、操作部２４ａの操作により、入口手動弁２４の弁体（図示せず）が開閉（オン・オフ）される。また、入口手動弁２４は、操作部２４ａの操作により、弁体の弁開度を調整することで、ガスの流量を調整することができる。入口手動弁２４は、通常時、開状態である。
【００１９】
逆止弁２６は、ガスが一方から他方へ流れることを許容するが、ガスが他方から一方へ流れることを防止するバルブである。本実施形態の逆止弁２６は、ガスの入口１４から高圧タンク１２へガスが流れることを許容するが、ガスが高圧タンク１２からガスの入口１４へ流れることを防止するように配置される。
【００２０】
また、逆止弁２６と高圧タンク１２の間にある流入通路１８には、高圧タンク１２からガスを外部に放出させる放出通路２８が接続されている。放出通路２８には、溶栓弁３０が配置される。溶栓弁３０は、その一部がバルブ装置本体２２の表面から突出するように設けられる。
【００２１】
溶栓弁３０は、周囲の温度により作動する安全弁である。溶栓弁３０は、周囲の温度が所定の温度（例えば１１０℃）を超えると、弁内部の溶栓部（図示せず）が溶解して開弁する。この動作により、高圧タンクのガスが外部へと放出され、周囲の火災等によって高圧タンク１２が爆発してしまうことを防止する。
【００２２】
一方、流出通路２０には、高圧タンク１２からガスの出口１６に向けて順に、電磁弁３２と出口手動弁３４とが配置される。これらの弁３２，３４は、バルブ装置本体２２に収容される。
【００２３】
出口手動弁３４は、手動により操作可能な操作部３４ａを有し、操作部３４ａの操作により、出口手動弁３４の弁体（図示せず）が開閉（オン・オフ）される。また、出口手動弁３４は、操作部３４ａの操作により、弁体の弁開度を調整することで、ガスの流量を調整することができる。出口手動弁３４は、通常時、開状態である。
【００２４】
電磁弁３２には、この電磁弁３２を動作させる電気回路３５が接続される。電気回路３５は、制御指令（電流）を出力する制御部３６と、制御部３６と電磁弁３２とを接続する配線３８とを有する。電磁弁３２は、制御部３６から配線３８を介して入力される制御指令により電磁石を駆動して弁体を開閉する。具体的には、電磁弁３２は、制御部３６から電流が供給されることで電磁石を駆動して弁体を開き、電流が継続して印加されると開状態を維持する。一方、制御部３６からの電流の供給が止まると、電磁弁３２が閉弁する。電磁弁３２は、車両の停止時、具体的にはイグニッションスイッチがオフである場合、閉状態となり、車両の運転時、具体的にはイグニッションスイッチがオンである場合、開状態となるように制御部３６に制御される。
【００２５】
また、バルブ装置１０は、高圧タンク１２の寿命を検出する検出部４０を有する。検出部４０は、高圧タンク１２内へのガスの充填回数をカウントし、そのカウント数が予め設定された所定値に達した場合、高圧タンク１２が耐用年数を経過した、すなわち高圧タンク１２が寿命であることを検出する。なお、本実施形態においては、検出部４０が充填回数により高圧タンク１２の寿命を検出する場合について説明したが、この構成に限定されない。従来技術で説明したような高圧タンク１２のひずみ、またはバルブ装置１０のひずみにより高圧タンク１２の寿命を検出することもできる。検出部４０は、高圧タンク１２の寿命を検出すると、その情報を示す信号を制御部３６に出力する。
【００２６】
本実施形態のバルブ装置本体２２には、電気回路３５を遮断する遮断部４２が収容される。遮断部４２は、配線３８の一部として構成されるヒューズである。具体的には、バルブ装置本体２２には、電磁弁３２の配線３８が通る配線通路（図示せず）が形成され、この通路内の配線３８に遮断部４２が設けられる。
【００２７】
制御部３６は、高圧タンク１２が寿命であり、かつ電磁弁３２が閉状態である場合、配線３８に定格以上の電流を流す。そうすると、遮断部４２が自ら溶融し、電気回路３５が遮断される。これにより、電磁弁３２の閉状態が維持される。このように、バルブ装置本体２２内部の電気回路３５が遮断されているので、仮に、高圧タンク１２を別の車両に搭載して、その車両の制御部にバルブ装置１０を接続したとしても、電磁弁３２の閉状態を解除することはできない。よって、寿命の過ぎた高圧タンク１２の使用を確実に防止することができる。
【００２８】
次に、このバルブ装置１０の制御動作の一例について、図２を用いて説明する。なお、一例として、寿命を経過した高圧タンク１２の再使用を防止するための制御動作について説明する。
【００２９】
まず、ステップＳ１０１において、高圧タンク１２に対するガスの充填回数が計測される。そして、ステップＳ１０２において、計測された充填回数が所定値以上であるか否かが判断される。充填回数が所定値に達した場合、ステップＳ１０３に進み、高圧タンク１２の寿命が検出される。一方、充填回数が所定値未満である場合、ステップＳ１０１に戻り、引き続き、ガスの充填回数が計測される。
【００３０】
次に、ステップＳ１０４において、電磁弁３２が閉状態であるか否かが判断される。すなわち、制御部３６が電磁弁３２に対して保持電流を供給しているか否かが判断される。電磁弁３２が閉状態、すなわち電流の供給がない場合、ステップＳ１０５に進む。一方、電磁弁３２が閉状態でない、すなわち開状態である場合、ステップＳ１０６で電磁弁３２を閉じてから、ステップＳ１０５に進む。
【００３１】
ステップＳ１０５において、電気回路３５が遮断される。すなわち、制御部３６が配線３８に定格以上の電流を流すことで遮断部４２が溶断し、電気回路３５が遮断される。そして、制御動作が終了する。これにより、電磁弁３２の閉状態が維持され、寿命の過ぎた高圧タンク１２の使用を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  高圧タンク用バルブ装置、１２  高圧タンク、２０  流出通路、２２  バルブ装置本体、３２  電磁弁、３５  電気回路、３６  制御部、３８  配線、４０  検出部、４２  遮断部。
【図１】
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【図２】
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