(57)【要約】【課題】流路を瞬時に遮断することができる緊急遮断弁を提供する。【解決手段】膨張ガス発生装置２０のガス発生剤２０ｂを着火することで瞬時に膨張ガスを発生させ、この膨張ガスによりガスバック２１を膨張させる。そして、ガスバック２１の体積膨張により弁体２２ｆを直線的に変位させて、膨張ガスの発生後、弁体２２ｆによりハウジング２２ａ内の流路２２ｅを瞬時に遮断する。また、弁体２２ｆおよびハウジング２２ａを電気絶縁体により構成して、弁体２２ｆの前後の流路間を電気的に絶縁する。【選択図】　　　　図２
2004036867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生剤（２０ｂ）を着火することにより膨張ガスを発生させる膨張ガス発生装置（２０）と、
前記膨張ガスにより膨張するガスバック（２１）とを備え、
前記ガスバック（２１）の体積膨張を利用して流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする緊急遮断弁。
【請求項２】
前記ガスバック（２１）自身により前記流路（２２ｅ）を遮断するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の緊急遮断弁。
【請求項３】
前記ガスバック（２１）の体積膨張により変位する弁体（２２ｆ）を備え、前記弁体（２２ｆ）により前記流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする請求項１に記載の緊急遮断弁。
【請求項４】
ばね（２２ｊ）と、
流路（２２ｅ）を開閉するように設けられ、前記ばね（２２ｊ）にばね力を発生した状態にて開弁状態になる弁体（２２ｆ）と、
前記弁体（２２ｆ）の開弁状態を保持する開弁保持機構（２３）とを備え、
前記開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除することにより、前記ばね（２２ｊ）のばね力により前記弁体（２２ｆ）を変位させて前記流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする緊急遮断弁。
【請求項５】
前記弁体（２２ｆ）は、前記流路（２２ｅ）の開弁状態から直線的に変位して前記流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする請求項３または４に記載の緊急遮断弁。
【請求項６】
前記弁体（２２ｆ）が前記流路（２２ｅ）の開口部内側に嵌入することにより、前記流路（２２ｅ）を遮断するようになっており、
前記流路（２２ｅ）の開口部端面に、前記開口部内側への前記弁体（２２ｆ）の嵌入をガイドするテーパ状当接面（２２ｍ）を形成したことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の緊急遮断弁。
【請求項７】
前記流路（２２ｅ）を形成するハウジング部材（２２ａ）および前記弁体（２２ｆ）を電気絶縁体により形成したことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１つに記載の緊急遮断弁。
【請求項８】
前記ハウジング部材（２２ａ）のうち前記弁体（２２ｆ）が接する部位、および前記弁体（２２ｆ）の表面に撥水処理層を形成したことを特徴とする請求項７に記載の緊急遮断弁。
【請求項９】
前記弁体（２２ｆ）は弾性体で構成され、前記弁体（２２ｆ）には前記流路（２２ｅ）を流れる流体が通過可能な貫通穴（２２ｇ）を設け、
前記弁体（２２ｆ）が前記流路（２２ｅ）を遮断した際に、前記弁体（２２ｆ）が弾性的に圧縮変形することにより前記貫通穴（２２ｇ）が閉塞されるようにしたことを特徴とする請求項３ないし８のいずれか１つに記載の緊急遮断弁。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の緊急遮断弁（１６、１７）を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突を検出する衝突検出センサ（１０１）と、
この衝突検出センサ（１０１）の検出信号が入力され、車両の衝突時に前記膨張ガス発生装置（１）を作動させる制御信号を出力する制御部（１００）とを備え、
車両の衝突時に前記緊急遮断弁（１６、１７）により前記燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、前記緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする車両用燃料電池冷却装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の緊急遮断弁を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突を検出する衝突検出センサ（１０１）と、
この衝突検出センサ（１０１）の検出信号が入力され、車両の衝突時に制御信号を出力する制御部（１００）と、
前記制御部（１００）の制御信号により作動して前記開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除する電気アクチュエータ機構（２３ａ）とを備え、
車両の衝突時に前記緊急遮断弁（１６、１７）により前記燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、前記緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする車両用燃料電池冷却装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の緊急遮断弁を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突時に加わる衝撃力に応動する衝撃応動機構（２３ｂ、２３ｄ、２３ｉ、２３ｊ）を前記開弁保持機構（２３）に備え、
車両の衝突時に前記衝撃応動機構（２３ｂ、２３ｄ、２３ｉ、２３ｊ）が作動することにより前記開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除し、前記緊急遮断弁（１６、１７）により前記燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、前記緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする車両用燃料電池冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急時に流路内を瞬時に遮断する緊急遮断弁に関し、より具体的には、流路内の流体流れの遮断により電気的な絶縁作用をも合わせて発揮する緊急遮断弁に関するものであって、燃料電池冷却装置の感電防止用の緊急遮断弁として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−３２００７５号公報には、弁体にガスバックを使用する緊急遮断弁が記載されている。この従来技術では、流路内を遮断する必要が生じた時は、エアーポンプを駆動するとともに開閉弁を開放して、エアーポンプにより加圧された加圧流体をガスバック内に導入する。これにより、ガスバックが膨張し、ガスバックの外表面が流路内壁面に圧接することにより流路内の流路を遮断するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、エアーポンプが作動を開始してから、流路を遮断するのに充分な圧力の加圧流体を供給できるようになるまでに時間を要するため、流路を瞬時に遮断することができず、流路遮断作用の応答性が悪いという問題点がある。
【０００４】
また、電気自動車に搭載した燃料電池冷却装置について考察すると、電気自動車が衝突等の事故を起こすと、燃料電池冷却装置の冷却水経路が破損され、その破損部位から帯電した冷却水が漏れ出し、人に感電するという不具合が発生することが想定される。そのため、燃料電池冷却装置における緊急遮断弁は、冷却水を瞬時に遮断するとともに、電気的に絶縁する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、流路を瞬時に遮断することができる緊急遮断弁を提供することを第一の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、電気的な絶縁作用を発揮する緊急遮断弁を提供することを第二の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ガス発生剤（２０ｂ）を着火することにより膨張ガスを発生させる膨張ガス発生装置（２０）と、　膨張ガスにより膨張するガスバック（２１）とを備え、ガスバック（２１）の体積膨張を利用して流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする。
【０００８】
これにより、ガス発生剤（２０ｂ）の着火燃焼とほぼ同時にガスバック（２１）を膨張させ、瞬時に流路（２２ｅ）を遮断することが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、ガスバック（２１）自身により流路（２２ｅ）を遮断するようになっていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、ガスバック（２１）自身に流路開閉の弁体機能を兼務させることができ、緊急遮断弁としての全体構成を著しく簡素化できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１において、ガスバック（２１）の体積膨張により変位する弁体（２２ｆ）を備え、弁体（２２ｆ）により流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする。
【００１２】
このように、ガスバック（２１）の体積膨張により変位する弁体（２２ｆ）を用いて流路（２２ｅ）の遮断作用を発揮するようにしてもよい。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、ばね（２２ｊ）と、流路（２２ｅ）を開閉するように設けられ、ばね（２２ｊ）にばね力を発生した状態にて開弁状態になる弁体（２２ｆ）と、弁体（２２ｆ）の開弁状態を保持する開弁保持機構（２３）とを備え、開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除することにより、ばね（２２ｊ）のばね力により弁体（２２ｆ）を変位させて流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする。
【００１４】
これによると、ガス発生剤（２０ｂ）を着火、燃焼させる膨張ガス発生装置（２０）およびガスバック（２１）を使用せずに、ばね（２２ｊ）のばね力を利用して、瞬時に流路（２２ｅ）を遮断する機能を得ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項３または４において、弁体（２２ｆ）は、流路（２２ｅ）の開弁状態から直線的に変位して流路（２２ｅ）を遮断することを特徴とする。
【００１６】
これによると、弁体（２２ｆ）が回転変位する場合に比較して、弁体（２２ｆ）の直線的変位により流路遮断の応答性を一層向上できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つにおいて、弁体（２２ｆ）が流路（２２ｅ）の開口部内側に嵌入することにより、流路（２２ｅ）を遮断するようになっており、流路（２２ｅ）の開口部端面に、開口部内側への弁体（２２ｆ）の嵌入をガイドするテーパ状当接面（２２ｍ）を形成したことを特徴とする。
【００１８】
これによると、テーパ状当接面（２２ｍ）により弁体（２２ｆ）をガイドして、弁体（２２ｆ）を流路（２２ｅ）の開口部内側にスムースに嵌入できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項３ないし６のいずれか１つにおいて、流路（２２ｅ）を形成するハウジング部材（２２ａ）および弁体（２２ｆ）を電気絶縁体により形成したことを特徴とする。
【００２０】
これによると、流路（２２ｅ）内の流体が帯電していても、弁体（２２ｆ）により流路（２２ｅ）を遮断した閉弁状態では弁体（２２ｆ）の前後の流体間を電気的に絶縁できる。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、請求項７において、ハウジング部材（２２ａ）のうち弁体（２２ｆ）が接する部位、および弁体（２２ｆ）の表面に撥水処理層を形成したことを特徴とする。
【００２２】
これによると、撥水処理層により流路（２２ｅ）内の流体、特に水等を弾くことができるので、ハウジング部材（２２ａ）と弁体（２２ｆ）との間の微小隙間に水分等が残存することを低減して、電気的な絶縁性能を一層向上できる。
【００２３】
請求項９に記載の発明では、請求項３ないし８のいずれか１つにおいて、弁体（２２ｆ）は弾性体で構成され、弁体（２２ｆ）には流路（２２ｅ）を流れる流体が通過可能な貫通穴（２２ｇ）を設け、弁体（２２ｆ）が流路（２２ｅ）を遮断した際に、弁体（２２ｆ）が弾性的に圧縮変形することにより貫通穴（２２ｇ）が閉塞されるようにしたことを特徴とする。
【００２４】
これによると、弁体（２２ｆ）が開弁状態から閉弁位置に向かって移動する過程に、弁体（２２ｆ）の貫通穴（２２ｇ）を通して流路（２２ｅ）内の流体が通過できるので、弁体移動時における流体抵抗の増大を抑制して、流路遮断の応答性を一層向上できる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の緊急遮断弁（１６、１７）を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突を検出する衝突検出センサ（１０１）と、この衝突検出センサ（１０１）の検出信号が入力され、車両の衝突時に膨張ガス発生装置（１）を作動させる制御信号を出力する制御部（１００）とを備え、車両の衝突時に緊急遮断弁（１６、１７）により燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする。
【００２６】
これにより、車両の衝突時には、緊急遮断弁（１６、１７）を自動的に瞬時に遮断状態にして、燃料電池冷却水経路（１１）において、緊急遮断弁（１６、１７）より燃料電池側の経路と緊急遮断弁（１６、１７）より反燃料電池側の経路との間を電気的に絶縁できる。従って、燃料電池冷却水経路（１１）のうち反燃料電池側の経路の冷却水に人体が接触しても、感電事故を防止できる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明では、請求項４に記載の緊急遮断弁を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突を検出する衝突検出センサ（１０１）と、この衝突検出センサ（１０１）の検出信号が入力され、車両の衝突時に制御信号を出力する制御部（１００）と、制御部（１００）の制御信号により作動して開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除する電気アクチュエータ機構（２３ａ）とを備え、車両の衝突時に緊急遮断弁（１６、１７）により燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする。
【００２８】
これにより、車両の衝突時には、請求項４に記載の緊急遮断弁を自動的に瞬時に遮断状態にして、請求項１０と同様に燃料電池冷却水経路（１１）における人体の感電事故を防止できる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明では、請求項４に記載の緊急遮断弁を燃料電池冷却水経路（１１）内に配置する車両用燃料電池冷却装置であって、
車両の衝突時に加わる衝撃力に応動する衝撃応動機構（２３ｂ、２３ｄ、２３ｉ、２３ｊ）を開弁保持機構（２３）に備え、車両の衝突時に衝撃応動機構（２３ｂ、２３ｄ、２３ｉ、２３ｊ）が作動することにより開弁保持機構（２３）の開弁保持状態を解除し、緊急遮断弁（１６、１７）により燃料電池冷却水経路（１１）を遮断するとともに、緊急遮断弁（１６、１７）の前後間を電気的に絶縁することを特徴とする。
【００３０】
これにより、車両の衝突時には、請求項４に記載の緊急遮断弁を自動的に瞬時に遮断状態にして、請求項１０、１１と同様に燃料電池冷却水経路（１１）における人体の感電事故を防止できる。
【００３１】
しかも、請求項１２では車両の衝突時に加わる衝撃力に応動する衝撃応動機構を用いて、車両の衝突時に緊急遮断弁を遮断状態にするから、電気的なセンサ類や制御部が不要となり、構成の簡素化、コスト低減を図ることができる。
【００３２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本第１実施形態は、本発明に係る緊急遮断弁を電気自動車用燃料電池冷却装置に適用したものであって、図１は燃料電池冷却装置の模式図である。燃料電池１０には冷却水経路１１が接続されており、冷却水（熱媒体）が冷却水経路１１を介して燃料電池１０に循環する。
【００３４】
冷却水経路１１には、冷却水を循環させるための電動式の循環ポンプ１２が設けられている。冷却水としては、一般的な不凍液、具体的にはエチレングリコール等を混合した水を用いることができる。エチレングリコールは導電性であるため、発電作用をなす燃料電池１０内部を冷却水が通過する際に、冷却水がイオン化して帯電する。このように冷却水が帯電した場合には、燃料電池１０と冷却水経路１１とから電気回路が形成されたのと同様の状態になる。
【００３５】
冷却水経路１１には、冷却水の放熱器をなすラジエータ１３が設けられ、このラジエータ１３には電動式の冷却ファン１４が設けられている。そのため、燃料電池１０の熱は冷却水を介してラジエータ１３にて冷却ファン１４の送風空気に放出される。
【００３６】
また、冷却水経路１１には、冷却水がラジエータ１３をバイパスして流れるバイパス経路１５が設けられている。循環ポンプ１２による冷却水循環流量と、冷却ファン１４の回転数（冷却風量）をそれぞれ制御することにより、冷却水の冷却量を制御することができる。
【００３７】
冷却水経路１１には、２つの緊急遮断弁１６、１７が設けられ、それぞれ燃料電池１０の上流側及び下流側に配置されている。なお、緊急遮断弁１６、１７は、冷却水経路１１の任意の箇所に配置することができる。
【００３８】
また、本第１実施形態の燃料電池冷却装置では、各種制御を行う制御部１００が設けられている。この制御部１００はマイクロコンピュータ等により構成されるものであって、車両の運転状況等を検出する各種センサ群１０１の検出信号等が入力される。このセンサ群１０１には車両の衝突を検出する衝突検出センサが備えられている。制御部１００はこの入力信号に基づいて所定の演算処理を行って、循環ポンプ１２、冷却ファン１４、緊急遮断弁１６、１７に制御信号を出力するようになっている。
【００３９】
図２は本第１実施形態による緊急遮断弁１６、１７の断面図を示す。図２（ａ）は開弁状態を示し、図２（ｂ）は閉弁状態を示している。
【００４０】
本第１実施形態による緊急遮断弁１６、１７は、大別して膨張ガス発生装置２０と、この装置２０からの膨張ガスにより膨張するガスバック２１と、このガスバック２１の体積膨張により変位する弁機構２２とから構成される。
【００４１】
膨張ガス発生装置２０は密閉空間を形成するケース２０ａを有し、このケース２０ａ内部にガス発生剤２０ｂを収納している。そして、ケース２０ａ内部にてガス発生剤２０ｂの中央部に電気点火装置２０ｃを配置し、この電気点火装置２０ｃの周囲に着火性の高い点火剤２０ｄが配置してある。
【００４２】
電気点火装置２０ｃはコネクタ２０ｅにより外部電気回路に結線され、制御部１００の制御信号により電気点火装置２０ｃに通電すると、電気点火装置２０ｃ内部のフィラメントが発熱して点火剤２０ｄが直ちに着火し、点火剤２０ｄの熱が火種となってガス発生剤２０ｂも直ちに着火し燃焼する。このガス発生剤２０ｂの着火、燃焼によりケース２０ａ内部に瞬時に膨張ガスを発生させる。ここで、ガス発生剤２０ｂは例えば、アジ化ナトリウムであり、燃焼により膨張ガスとして窒素ガスを発生する。図２（ｂ）の点々は膨張ガスを示す。
【００４３】
ケース２０ａの内部空間は連結管２０ｆによりガスバック２１の内部に連通しているので、膨張ガスは直ちにガスバック２１内に導入され、ガスバック２１を膨張させる。
【００４４】
弁機構２２は、電気絶縁体、具体的には樹脂材料により成形された主ハウジング２２ａおよび補助ハウジング２２ｂを有している。この主ハウジング２２ａの内部に、入口パイプ２２ｃから出口パイプ２２ｄに向かう冷却水流路２２ｅを形成する。この冷却水流路２２ｅを開閉するための弁体２２ｆが主ハウジング２２ａの内部に配置されている。
【００４５】
この弁体２２ｆは電気絶縁性を有する弾性体、具体的にはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴム）等のゴム系弾性体により円板状の形状に成形されている。この弁体２２ｆの外周部は弾性変形しやすいように断面鋭角状に尖ったテーパ形状にしてある。
【００４６】
なお、弁体２２ｆには、その板厚方向に貫通する貫通穴２２ｇが複数開けてある。図２（ａ）のように弁体２２ｆが開弁状態にあって、弁体２２ｆが自由状態にあるときは貫通穴２２ｇの穴形状が開口状態にあるが、図２（ｂ）のように弁体２２ｆが閉弁して、弁体２２ｆに圧縮力が作用すると、弁体２２ｆが弾性的に圧縮変形することにより貫通穴２２ｇの穴形状が閉塞するようになっている。
【００４７】
円板状の弁体２２ｆの中心部には弁作動軸２２ｈの一端部が一体に連結されており、弁作動軸２２ｆの他端部は補助ハウジング２２ｂの内部空間に突き出す。そして、弁作動軸２２ｆの他端部は補助ハウジング２２ｂの内部にて円板状の押圧板２２ｉに一体に連結されている。
【００４８】
前記したガスバック２１も補助ハウジング２２ｂの内部に配置され、押圧板２２ｉは、ばね２２ｊのばね力により常時にガスバック２１に圧接するようになっている。ばね２２ｊとして本例ではコイルばねを用いている。
【００４９】
なお、主ハウジング２２ａには弁作動軸２２ｆが往復動可能に嵌合するＯリング等のシール部２２ｋを設けて、主ハウジング２２ａ内から冷却水が補助ハウジング２２ｂ内へ洩れることを防止するようになっている。
【００５０】
また、弁体２２ｆは、主ハウジング２２ａの内部にて入口パイプ２２ｃ側流路の開口部に向かって移動して入口パイプ２２ｃ側流路の開口部を閉じるようになっている。そして、入口パイプ２２ｃ側流路の開口部において弁体２２ｆのテーパ状外周部に対向する端面にテーパ状の当接面２２ｍが形成してある。この当接面２２ｍのテーパ状は弁体２２ｆの外周部のテーパ状と同一方向に傾斜している。
【００５１】
次に、第１実施形態による緊急遮断弁の作動を説明する。いま、電気自動車が衝突事故を起こし、センサ群１０１の衝突検出センサにより車両の衝突が検出されると、制御部１００を通して緊急遮断弁１６、１７の膨張ガス発生装置２０の電気点火装置２０ｃに通電する。
【００５２】
すると、電気点火装置２０ｃ内部のフィラメントが発熱して点火剤２０ｄが直ちに着火し、点火剤２０ｄの熱によりガス発生剤２０ｂも直ちに着火し燃焼する。従って、ケース２０ａ内部に瞬時に膨張ガス（窒素ガス）を発生することができる。
【００５３】
ケース２０ａの内部空間は連結管２０ｆによりガスバック２１の内部に連通しているので、膨張ガスは直ちにガスバック２１内に導入され、ガスバック２１を瞬時に膨張させる。このガスバック２１の膨張により、押圧板２２ｉ、弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆの三者がばね２２ｊのばね力に抗して押し下げられる。
【００５４】
すると、弁体２２ｆは、主ハウジング２２ａの内部にて入口パイプ２２ｃ側流路の開口部に向かって直線的に移動する。この移動過程において、入口パイプ２２ｃ側の冷却水が弁体２２ｆの貫通穴２２ｇを通過して出口パイプ２２ｄ側へ移動可能であるので、弁体２２ｆの移動に伴う通水抵抗の増大を抑制できる。
【００５５】
そして、弁体２２ｆが入口パイプ２２ｃ側へ所定量移動すると、弁体２２ｆの外周部が、入口パイプ２２ｃ側流路の開口部端面に形成されたテーパ状の当接面２２ｍに当接する。この当接面２２ｍのテーパ状は弁体２２ｆの外周部のテーパ状と同一方向に傾斜しているので、弁体２２ｆは当接面２２ｍのテーパ状によりガイドされて入口パイプ２２ｃ側流路の開口部内にスムースに嵌入する。図２（ｂ）はこの入口パイプ２２ｃ側流路の開口部内へ弁体２２ｆが嵌入した状態を示す。
【００５６】
ここで、弁体２２ｆの外径寸法を入口パイプ２２ｃ側流路の開口部の内径より所定量大きく設計してあるため、弁体２２ｆが入口パイプ２２ｃ側流路の開口部内に嵌入する際に弁体２２ｆが弾性的に圧縮変形する。この圧縮変形に伴う弾性反発力によって、弁体２２ｆはテーパ状の当接面２２ｍおよび入口パイプ２２ｃ側流路の開口部の内壁面に圧着する。これと同時に、貫通穴２２ｇも弁体２２ｆの圧縮変形によって閉塞状態となる。これにより、主ハウジング２２ａの入口パイプ２２ｃ側の流路と出口パイプ２２ｄ側の流路との間を弁体２２ｆにより遮断できる。
【００５７】
本第１実施形態によると、車両の衝突を検出した後に、電気点火装置２０ｃによりガス発生剤２０ｂを直ちに着火し燃焼させて、ケース２０ａ内部に瞬時に膨張ガスを発生することができる。そして、この膨張ガスによりガスバック２１を瞬時に膨張させて、弁体２２ｆを主ハウジング２２ａ内流路の遮断位置に瞬時に移動できる。従って、ガスバックの膨張のためにエアポンプを利用する従来技術に比して流路遮断の応答性を大幅に向上できる。
【００５８】
また、弁体２２ｆおよび主ハウジング２２ａを電気絶縁体で構成しているから、冷却水が燃料電池１０を通過する際に帯電しても、入口パイプ２２ｃ側の冷却水と出口パイプ２２ｄ側の冷却水との間を電気的に確実に絶縁できる。従って、図１の冷却水経路１１において、２つの緊急遮断弁１６、１７よりも燃料電池１０側経路と、２つの緊急遮断弁１６、１７よりも反燃料電池側経路との間を電気的に絶縁できる。従って、後者の反燃料電池側経路、すなわち、循環ポンプ１２、ラジエータ１３、バイパス経路１５を包含する部分が破損し、その破損部位から冷却水が漏れ出て人体が接触しても、人体への感電を防止できる。
【００５９】
また、主ハウジング２２ａのうち弁体２２ｆが圧着する部位、すなわち、テーパ状の当接面２２ｍおよび入口パイプ２２ｃ側流路の開口部の内壁面と、弁体２２ｆの表面に撥水処理層を形成することにより、この撥水処理層によって水を弾くことができるので、弁体２２ｆと主ハウジング２２ａ側の内壁面との間の微小隙間に冷却水が残存することを低減でき、これにより、弁の電気絶縁性能をより一層向上できる。
【００６０】
なお、図２には図示していないが、ガスバック２１内の膨張ガスを外部へ逃がす機構を補助ハウジング２２ｂに設定することにより、ばね２２ｊのばね力にて弁体２２ｆが入口パイプ２２ｃ側流路の開口部内から離れて図２（ａ）の開弁位置に復帰することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、膨張ガス発生装置２０により膨張ガスを発生させてガスバック２１を膨張させ、これにより、弁体２２ｆを主ハウジング２２ａ内流路の遮断位置に移動させるようにしているが、第２実施形態では膨張ガス発生装置２０を使用せずに、ばね手段のばね力にて弁体２２ｆを流路遮断位置に瞬時に移動させるものである。
【００６２】
図３（ａ）（ｂ）は第２実施形態であり、弁機構２２は第１実施形態と類似の構成になっているが、押圧板２２ｉおよびばね２２ｊが第１実施形態と相違している。すなわち、第１実施形態では、ばね２２ｊが押圧板２２ｉを介して弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆに対して開弁方向の力を作用させるようになっているが、第２実施形態では、これとは逆にばね２２ｊが押圧板２２ｉを介して弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆに対して閉弁方向の力を作用させるようになっている。
【００６３】
そして、通常時には、ばね２２ｊを図３（ａ）のように押圧板２２ｉと補助ハウジング２２ｂの内壁との間で圧縮変形させてばね力を蓄えた状態にて、弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆを開弁位置に保持する開弁保持機構２３が補助ハウジング２２ｂの外側に配置してある。この開弁保持機構２３は、制御部１００の制御出力により作動する電気アクチュエータ機構２３ａを内蔵している。
【００６４】
図３（ａ）の通常時には、この電気アクチュエータ機構２３ａが非作動状態にあって、弁作動軸２２ｈの上端部付近が電気アクチュエータ機構２３ａに係止されることにより、弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆが図３（ａ）図示の開弁位置に保持される。また、ばね２２ｊは図３（ａ）図示の圧縮変形した状態に保持される。
【００６５】
そして、車両の衝突が検出され、制御部１００の制御出力により電気アクチュエータ機構２３ａが作動すると、弁作動軸２２ｈの係止状態が解除されるので、ばね２２ｊのばね力によって押圧板２２ｉ、弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆが一体となって、瞬時に押し下げられる。その結果、弁体２２ｆによって主ハウジング２２ａの入口パイプ２２ｃ側の流路と出口パイプ２２ｄ側の流路との間を瞬時に遮断できる。この弁体２２ｆによる流路遮断作用は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【００６６】
（第３実施形態）
第２実施形態では、開弁保持機構２３に、制御部１００の制御出力により作動する電気アクチュエータ機構２３ａを内蔵しているが、第３実施形態では開弁保持機構２３を純機械的機構により構成して電気アクチュエータ機構２３ａを不要にする。
【００６７】
図４（ａ）（ｂ）は第３実施形態であり、開弁保持機構２３にＬ字形の第１リンク２３ｂが備えてあり、この第１リンク２３ｂの一端部はピン２３ｃにより弁作動軸２２ｈの上端部に回転可能に結合されている。第１リンク２３ｂの他端部は第２リンク２３ｄの一端部にピン２３ｅにより回転可能に結合されている。
【００６８】
この第２リンク２３ｄの中央部は図４（ｂ）のように折り曲げ可能な可動節２３ｆを構成している。第２リンク２３ｄの他端部は開弁保持機構２３の支持板２３ｇにピン２３ｈにより回転可能に支持されている。
【００６９】
第２リンク２３ｄの中央部の可動節２３ｆにはフック状の係止機構２３ｉが係止されて、第２リンク２３ｄを通常時には図４（ａ）に示す直線状態を維持するようになっている。すなわち、通常状態では、第２リンク２３ｄが直線状態に維持されることにより、Ｌ字形第１リンク２３ｂがピン２３ｃを中心にして回転することを阻止する突っかい棒の役割を第２リンク２３ｄが果たす。
【００７０】
これにより、通常状態では、ばね２２ｊが図４（ａ）に示すように圧縮変形してばね力を蓄えた状態に維持され、弁体２２ｆは開弁状態を保持する。第２リンク２３ｄの上面部にて、可動節２３ｆの近傍部位に重り２３ｊが載置されている。この重り２３ｊは可動節２３ｆの近傍部位に重力による下向きの力を作用させるためのものである。
【００７１】
上記のフック状の係止機構２３ｉは車両に加わる衝撃力に応動するようになっており、係止機構２３ｉに所定値以上の衝撃力が加わると、第２リンク２３ｄの直線状態の維持を解除するようになっている。
【００７２】
従って、車両が衝突事故等を起こして、フック状の係止機構２３ｉに所定値以上の衝撃力が加わると、係止機構２３ｉが第２リンク２３ｄの直線状態の維持を解除する。この際、第２リンク２３ｄの可動節２３ｆの近傍部位に重り２３ｊの重力により下向きの力が作用しているので、第２リンク２３ｄは可動節２３ｆにて必ず下側へ折れ曲がる。
【００７３】
これにより、第２リンク２３ｄの突っかい棒としての役割が消滅するので、ばね２２ｊのばね力により押圧板２２ｉ、弁作動軸２２ｈおよび弁体２２ｆが押し下げられ、これと同時に、Ｌ字形第１リンク２３ｂがピン２３ｃを中心にして図４（ｂ）の矢印Ａ方向に回転する。
【００７４】
第２リンク２３ｄの可動節２３ｆが下側へ折れ曲がると、ばね２２ｊのばね力に基づく上記作動を抑制する力は一切作用しないので、弁体２２ｆが図４（ａ）の開弁位置から図４（ｂ）の閉弁位置に向かって瞬時に移動できる。
【００７５】
（他の実施形態）
なお、第１実施形態では、膨張ガスにより膨張するガスバック２１を冷却水流路２２ｅの外部に配置し、このガスバック２１の体積膨張により変位する弁体２２ｆを冷却水流路２２ｅの内部に配置し、この弁体２２ｆにより冷却水流路２２ｅを遮断するようにしているが、膨張ガスにより膨張するガスバック２１を冷却水流路２２ｅの内部に直接配置し、このガスバック２１の体積膨張を利用して冷却水流路２２ｅを直接遮断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による緊急遮断弁を備えた燃料電池搭載車の冷却水回路図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態による緊急遮断弁の通常時（開弁時）を示す断面図、（ｂ）は第１実施形態による緊急遮断弁の閉弁時を示す断面図である。
【図３】（ａ）は第２実施形態による緊急遮断弁の通常時（開弁時）を示す断面図、（ｂ）は第２実施形態による緊急遮断弁の閉弁時を示す断面図である。
【図４】（ａ）は第３実施形態による緊急遮断弁の通常時（開弁時）を示す断面図、（ｂ）は第３実施形態による緊急遮断弁の閉弁時を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池、１１…冷却水経路、１６、１７…緊急遮断弁、
２０…膨張ガス発生装置、２０ｂ…ガス発生剤、２１…ガスバック、
２２ｅ…流路、２２ｆ…弁体、２２ｊ…ばね、２３…開弁保持機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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