(57)【要約】【課題】  低コスト化および省スペース化を図ることができる分流弁および混合弁を提供すること。【解決手段】  分流弁１０では、第１弁座４１および第２弁座５１に当接または離間する第１弁体１５および第２弁体１６を、モータ３０によって駆動されるシャフト２０に固定されたＥリング２２の両端間にスプリング１９を介して取り付けている。これにより、モータ３０によってシャフト２０を移動させることにより、第１弁シート１５ａが第１弁座４１に当接・離間するとともに、第２弁シート１６ａが第２弁座５１に当接・離間する。したがって、入力ポート１１と第１出力ポート１２あるいは第２出力ポート１３とが連通あるいは遮断されるので、入力ポート１１に流れ込む流体を第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに分流される。【選択図】            図１
2005003190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の分流を行う分流弁であって、
入力ポートと、
第１の出力ポートと、
第２の出力ポートと、
前記入力ポートと前記第１の出力ポートとの間に形成された第１の弁座と、
前記入力ポートと前記第２の出力ポートとの間に形成された第２の弁座と、
前記第１の弁座に当接・離間する第１の弁体と、
前記第２の弁座に当接・離間する第２の弁体と、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とが取り付けられているシャフトと、
前記シャフトを駆動するモータと、
を有していることを特徴する分流弁。
【請求項２】
請求項１に記載する分流弁において、
前記第１の弁体および前記第２の弁体をそれぞれ前記第１の弁座および前記第２の弁座に当接させる方向に付勢するスプリングと、
前記シャフトに取り付けられたＥリングとを有し、
前記第１の弁体および前記第２の弁体とは、前記Ｅリングの両端間に前記スプリングを挟んだ状態で配置されていることを特徴とする分流弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する分流弁において、
前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方は、ニードル形状となっていることを特徴する分流弁。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載する分流弁において、
前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方に、前記第１の弁座あるいは前記第２の弁座の内周面に常に接触しているガイド部が形成されていることを特徴とする分流弁。
【請求項５】
流体の混合を行う混合弁であって、
第１の入力ポートと、
第２の入力ポートと、
出力ポートと、
前記第１の入力ポートと前記出力ポートとの間に形成された第１の弁座と、
前記第２の入力ポートと前記出力ポートとの間に形成された第２の弁座と、
前記第１の弁座に当接・離間する第１の弁体と、
前記第２の弁座に当接・離間する第２の弁体と、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とが取り付けられているシャフトと、
前記シャフトを駆動するモータと、
を有していることを特徴する混合弁。
【請求項６】
請求項５に記載する混合弁において、
前記第１の弁体および前記第２の弁体をそれぞれ前記第１の弁座および前記第２の弁座に当接させる方向に付勢するスプリングと、
前記シャフトに取り付けられたＥリングとを有し、
前記第１の弁体および前記第２の弁体とは、前記Ｅリングの両端間に前記スプリングを挟んだ状態で配置されていることを特徴とする混合弁。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載する混合弁において、
前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方は、ニードル形状となっていることを特徴する混合弁。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載する混合弁において、
前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方に、前記第１の弁座あるいは前記第２の弁座の内周面に常に接触しているガイド部が形成されていることを特徴とする混合弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動式の比例弁に関する。さらに詳細には、燃料電池などで使用される流体（ガス、空気、温水など）の流量を２系統に振り分けるための分流弁、および２系列から入力される流体を混合するための混合弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池などにおいては、ガス、空気、および水などの流体の流量を２系統に振り分けるために流量調整弁が２個使用されている。また、温度の異なる２系列の流体を混合して流体温度を調整する場合にも、流量調整弁が２個使用されている。そして、このような分流あるいは混合のために使用されている流量調整弁としては、例えば、特開２０００−９７３５９号公報に開示されているものがある。この流量調整弁は、図１１に示すように、流体の流量を制御する弁部１０８と、弁部１０８を駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段を有し、駆動手段が弁部１０８の開弁動作時、閉弁動作時の少なくとも一方の動作開始初期は高駆動電圧で駆動し、所定時間経過後に低電圧で駆動する直流モータ１０１であることを特徴とするものである。つまり、直流モータ１０１によって、弁部１０８を駆動して弁の開閉を行うようになっている。
【０００３】
また、温度の異なる２系列の流体を混合して流体温度を調整する場合には、流量調整弁を２個使用せずに、一方を固定した流路として他方に流量制御弁を使用して流体を混合させることもある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９７３５９号公報（第４〜５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したように現状では、流体の流量を２系統に振り分ける、あるいは２系統からの入力される流体を混合するために、特開２０００−９７３５９号公報に開示されているような流量調整弁を２個使用しているため、それぞれに専用のコントローラが必要であった。すなわち、流量調整弁だけでなくコントローラも２個必要であった。このため、コスト面および専有スペースの面において問題があった。なぜなら、燃料電池などの装置に使用する分流弁あるいは混合弁に対しては、低コスト化および省スペース化を図ることが要求されているからである。
【０００６】
また、温度の異なる２系列の流体の混合を１個の流量調整弁だけで行う場合には、上記の問題は生じないが、固定流路側を流れる流体は常に流れている（流量調整が行えない）ため、混合割合の調整範囲（つまり、温度調整範囲）が小さくなるという問題がある。これは、燃料電池に使用する場合に特に大きな問題となる。なぜなら、燃料電池では熱回収を効率よく行うことが必要であるから、温度調整範囲を広くすることが要求されているからである。
【０００７】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、低コスト化および省スペース化を図ることができる分流弁および混合弁を提供することを課題とする。また、混合弁においては、低コスト化および省スペース化を図るとともに、混合割合の調整範囲を広くすることができることも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る分流弁は、流体の分流を行う分流弁であって、入力ポートと、第１の出力ポートと、第２の出力ポートと、前記入力ポートと前記第１の出力ポートとの間に形成された第１の弁座と、前記入力ポートと前記第２の出力ポートとの間に形成された第２の弁座と、前記第１の弁座に当接・離間する第１の弁体と、前記第２の弁座に当接・離間する第２の弁体と、前記第１の弁体と前記第２の弁体とが取り付けられているシャフトと、前記シャフトを駆動するモータと、を有していることを特徴するものである。
【０００９】
この分流弁では、モータによって第１の弁体と第２の弁体とが取り付けられているシャフトが駆動されることにより、第１の弁体が第１の弁座に当接・離間するとともに、第２の弁体が第２の弁座に当接・離間する。これにより、入力ポートと第１の出力ポートあるいは第２の出力ポートとが連通あるいは遮断される。つまり、第１の弁体が第１の弁座に当接していると、第２の弁体が第２の弁座から離間しており、入力ポートと第１の出力ポートとは遮断され、入力ポートと第２の出力ポートとが連通する。一方、第２の弁体が第２の弁座に当接していると、第１の弁体が第１の弁座から離間しており、入力ポートと第１の出力ポートとが連通し、入力ポートと第２の出力ポートとは遮断される。これにより、入力ポートに流れ込む流体を第１の出力ポートと第２の出力ポートとに分流することができる。
【００１０】
そして、第１の弁体と第２の弁体とは、モータによって駆動されるシャフトに固定されているから、シャフトの移動量を調整することにより、第１の弁体および第２の弁体を好きな位置で停止させることができる。言い換えると、第１の弁体と第１の弁座との開度、あるいは第２の弁体と第２の弁座との開度を調整することができる。したがって、第１の出力ポートから流れ出る流量と第２の出力ポートから流れ出る流量（以下、この流量比を「分流比」という）を自在に変更することができる。
【００１１】
このような分流比のコントロールは、１つのモータの駆動量を調整することにより行うことができるので、従来、流量調整弁２個とコントローラ２個とで行っていた分流を、分流弁１個とコントローラ１個とで行うことができる。したがって、この分流弁を使用することにより、燃料電池などの装置の低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る分流弁においては、前記第１の弁体および前記第２の弁体をそれぞれ前記第１の弁座および前記第２の弁座に当接させる方向に付勢するスプリングと、前記シャフトに取り付けられたＥリングとを有し、前記第１の弁体および前記第２の弁体とは、前記Ｅリングの両端間に前記スプリングを挟んだ状態で配置されていることが望ましい。
【００１３】
こうすることにより、シャフトを移動させて第１の弁体を第１の弁座に当接させたとき、シャフトが第１の弁体を第１の弁座に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリングの力による第１の弁体の第１の弁座に対する押し付け力が強くなりシール性能を向上させることができるからである。同様に、シャフトを移動させて第２の弁体を第２の弁座に当接させたとき、シャフトが第２の弁体を第２の弁座に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリングの力による第２の弁体の第２の弁座に対する押し付け力が強くなりシール性能を向上させることができるからである。このように、シール性能を向上させることができるので、圧力が２ＫＰａ程度の流体であっても漏れが生じることなく、正確に分流を行うことができるのである。
【００１４】
また、本発明に係る分流弁においては、前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方は、ニードル形状となっていることが望ましい。
【００１５】
これにより、流量調整の精度を向上させることができるからである。特に、ガスや空気などを分流する場合に好適である。また、弁体をニードル形状とすると、弁体が常に弁座の中に存在することになるから、弁内を流れる流体の流速が大きくなった場合であっても、弁体が流されることなく確実に弁座に当接してシールすることができるからである。
【００１６】
また、本発明に係る分流弁においては、前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方に、前記第１の弁座あるいは前記第２の弁座の内周面に常に接触しているガイド部が形成されていることが望ましい。
【００１７】
これにより、弁内を流れる流体の流速が大きくなった場合であっても、第１弁体あるいは第２の弁体の少なくとも一方に設けられたガイド部が、常に第１の弁座あるいは第２の弁座に中に存在することになるから、第１の弁体および第２の弁体が流されることなく、第１の弁座および第２の弁座に確実に当接してシールすることができるからである。
【００１８】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る混合弁は、上記の分流弁において、入出力関係を逆転させたものである。すなわち、流体の混合を行う混合弁であって、第１の入力ポートと、第２の入力ポートと、出力ポートと、前記第１の入力ポートと前記出力ポートとの間に形成された第１の弁座と、前記第２の入力ポートと前記出力ポートとの間に形成された第２の弁座と、前記第１の弁座に当接・離間する第１の弁体と、前記第２の弁座に当接・離間する第２の弁体と、前記第１の弁体と前記第２の弁体とが取り付けられているシャフトと、前記シャフトを駆動するモータと、を有していることを特徴するものである。
【００１９】
この混合弁では、モータによって第１の弁体と第２の弁体とが取り付けられているシャフトが駆動されることにより、第１の弁体が第１の弁座に当接・離間するとともに、第２の弁体が第２の弁座に当接・離間する。これにより、第１の入力ポートと出力ポートとが連通あるいは遮断されるとともに、第２の入力ポートと出力ポートとが連通あるいは遮断される。つまり、第１の弁体が第１の弁座に当接していると、第２の弁体が第２の弁座から離間しており、第１の入力ポートと出力ポートとは遮断され、第２の入力ポートと出力ポートとが連通する。一方、第２の弁体が第２の弁座に当接していると、第１の弁体が第１の弁座から離間しており、第１の入力ポートと出力ポートとが連通し、第２の入力ポートと出力ポートとは遮断される。
【００２０】
そして、第１の弁体と第２の弁体とは、モータによって駆動されるシャフトに固定されているから、シャフトの移動量を調整することにより、第１の弁体および第２の弁体を好きな位置で停止させることができる。言い換えると、第１の弁体と第１の弁座との開度、あるいは第２の弁体と第２の弁座との開度を調整することができる。これにより、第１の入力ポートから出力ポートへ供給される流体の流量と、第２の入力ポートから出力ポートへ供給される流体の流量（以下、この流量比を「混合比」という）を自在に変更することができる。したがって、混合比の調整範囲を広くすることができる。
【００２１】
また、このような混合比のコントロールは、１つのモータの駆動量を調整することにより行うことができるので、従来、混合比の調整範囲を広くするために流量調整弁２個とコントローラ２個とで行っていた混合を、分流弁１個とコントローラ１個とで行うことができる。したがって、この混合弁を使用することにより、混合比の調整範囲を広くしつつ、燃料電池などの装置の低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００２２】
本発明に係る混合弁においては、前記第１の弁体および前記第２の弁体をそれぞれ前記第１の弁座および前記第２の弁座に当接させる方向に付勢するスプリングと、前記シャフトに取り付けられたＥリングとを有し、前記第１の弁体および前記第２の弁体とは、前記Ｅリングの両端間に前記スプリングを挟んだ状態で配置されていることが望ましい。
【００２３】
こうすることにより、シャフトを移動させて第１の弁体を第１の弁座に当接させたとき、シャフトが第１の弁体を第１の弁座に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリングの力による第１の弁体の第１の弁座に対する押し付け力が強くなりシール性能を向上させることができるからである。同様に、シャフトを移動させて第２の弁体を第２の弁座に当接させたとき、シャフトが第２の弁体を第２の弁座に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリングの力による第２の弁体の第２の弁座に対する押し付け力が強くなりシール性能を向上させることができるからである。このように、シール性能を向上させることができるので、圧力が２ＫＰａ程度の流体であっても漏れが生じることなく、正確に混合を行うことができるのである。
【００２４】
また、本発明に係る混合弁においては、前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方は、ニードル形状となっていることが望ましい。
【００２５】
これにより、流量調整の精度を向上させることができるからである。特に、ガスや空気などを混合する場合に好適である。また、弁体をニードル形状とすると、弁体が常に弁座の中に存在することになるから、弁内を流れる流体の流速が大きくなった場合であっても、弁体が流されることなく確実に弁座に当接してシールすることができるからである。
【００２６】
また、本発明に係る混合弁においては、前記第１の弁体あるいは前記第２の弁体の少なくとも一方に、前記第１の弁座あるいは前記第２の弁座の内周面に常に接触しているガイド部が形成されていることが望ましい。
【００２７】
これにより、弁内を流れる流体の流速が大きくなった場合であっても、第１弁体あるいは第２の弁体の少なくとも一方に設けられたガイド部が、常に第１の弁座あるいは第２の弁座に中に存在することになるから、第１の弁体および第２の弁体が流されることなく、第１の弁座および第２の弁座に確実に当接してシールすることができるからである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る分流弁によれば、低コスト化および省スペース化を図ることができる。また、本発明に係る混合弁によれば、混合割合の調整範囲を広くしつつ、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の分流弁を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る分流弁および混合弁は、燃料電池システムに使用するのに好適なものである。
【００３０】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では分流弁について説明する。そこで、第１の実施の形態に係る分流弁の概略構成を図１に示す。図１は、分流弁１０の概略構成を示す断面図である。この分流弁１０には、図１に示すように、入力ポート１１と、第１出力ポート１２と、第２出力ポート１３と、弁室１４と、第１弁体１５と、第２弁体１６と、スプリング１９と、シャフト２０と、シャフトガイド２１と、Ｅリング２２と、ＤＣモータ３０等とを備えている。そして、分流弁１０は、入力ポート１１に流れ込む流体を任意の分流比で第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに振り分けて流出させるようになっている。
【００３１】
ここで、入力ポート１１と第１出力ポートとが形成された第１ボディ４０には、弁室１４の一部と第１弁座４１とが形成されている。弁室１４の一部は、第１ボディ４０の下面に開口しており、後述する第２ボディ５０に形成されている弁室１４の一部と連結して弁室１４が形成されるようになっている。また、第１出力ポート１２と弁室１４との連通部に、第１弁座４１が形成されている。この第１弁座４１に第１弁体１５（より正確には、後述する第１弁シート１５ａ）が当接すると、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが遮断され、第１弁座４１から第１弁体１５（より正確には第１弁シート１５ａ）が離間すると、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが連通するようになっている。
【００３２】
このような第１ボディ４０の下部に第２ボディ５０が配置されている。この第２ボディ５０には、第２出力ポート１３と弁室１４の一部とが形成されている。また、第２出力ポート１３と弁室１４との連通部に、第２弁座５１が形成されている。つまり、第２弁座５１は、第１弁座４１と対向して配置されているのである。この第２弁座５１に第２弁体１６（より正確には、後述する第２弁シート１６ａ）が当接すると、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが遮断され、第２弁座５１から第２弁体１６（より正確には第２弁シート１６ａ）が離間すると、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが連通するようになっている。
【００３３】
そして、第１ボディ４０と第２ボディ５０とが連結することにより形成される弁室１４に、第１弁体１５と第２弁体１６とが配置されている。第１弁体１５の外周には第１弁シート１５ａが取り付けられている。この第１弁シート１５ａが第１弁座４１に当接または離間することにより、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが遮断または連通されるようになっている。また、第１弁体１５の内周には第１スプリング押さえ１７が取り付けられている。一方、第２弁体１６の外周には第２弁シート１６ａが取り付けられている。この第２弁シート１６ａが第２弁座５１に当接または離間することにより、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが遮断または連通されるようになっている。また、第２弁体１６の内周には第２スプリング押さえ１８が取り付けられている。
【００３４】
これらの第１弁体１５と第２弁体１６とは、変換機構７７を介して、第１ボディ４０の上部に取り付けられたモータ３０に連結されるとともに、第１ボディ４０を貫き、他端が第２ボディ５０の上部に位置するシャフト２０に取り付けられている。具体的に、シャフトの下部に固定されているＥリング２２の両端部に、第１スプリング押さえ１７と第２スプリング押さえ１８との間に設けられたスプリング１９を介して第１弁体１５と第２弁体１６とが配置されている。このため、第１弁体１５および第２弁体１６とは、スプリング１９の付勢力によりそれぞれＥリング２２側（第１弁座４１側および第２弁座５１側）へ押さえつけられるようにしてシャフト２０に取り付けられている。
【００３５】
第１弁体１５および第２弁体１６とが取り付けられたシャフト２０は、第１ボディ４０の上部に配置されたシャフトガイド２１に摺動可能に支持されるとともに、上記したように変換機構７７を介してモータ３０に連結されている。
【００３６】
ここで、変換機構７７について図２を参照しながら説明する。図２は、変換機構の分解斜視図である。変換機構７７は、回転部材７８、ガイド部材７９などから構成されている。ガイド部材７９は、プラスチック材料を射出成形により略円筒形状に成形したものである。ガイド部材７９は、シャフトガイド２１と締付板７３との間で下端部を狭持されて、回転方向の移動を制限されている。ガイド部材７９は、外周面に一対の長孔８０が軸方向に長く形成されている。シャフト２０は、上端部がガイド部材７９に挿入され、係合ピン８１がガイド部材７９の長孔８０に挿通するように貫き通されて固設されている。
【００３７】
一方、回転部材７８は、プラスチック材料を射出成形により袋状に形成したものであり、ガイド部材７９の先端部に被せるようにして装着される。回転部材７８の内周面には、一対の送りネジ８２が雌ネジ状に形成され、係合ピン８１の両端部が送りネジ２２に摺動可能に嵌め合わされている。かかる回転部材７８は、凸部８３がモータ３０の出力軸に一義的に位置合わせされて係合し、モータ３０の回転に伴って回転するよう構成されている。したがって、モータ３０が回転部材７８を回転させると、送りネジ８２によって係合ピン８１をガイド部材７９の長孔８０に沿って移動させ、シャフト２０を軸方向に摺動させる。そのため、モータ３０の駆動量を制御すれば、シャフト２０の移動量を調整することができる。これにより、シャフト２０の固定されている第１弁体１５および第２弁体１６の移動量を調整することができる。
【００３８】
このようにして、シャフト２０は、モータ３０の駆動量にしたがって図中上下方向に移動するようになっている。そして、第１弁体１５および第２弁体１６はシャフト２０に取り付けられているため、シャフト２０の移動に連動して第１弁体１５および第２弁体１６も移動する。このため、シャフト２０を任意の位置で停止させることにより、第１弁体１５および第２弁体１６を任意の位置で停止させることができる。このようにして、分流弁１０では、モータ３０の駆動により、弁の開閉さらには流量調整が行われるようになっている。
【００３９】
次に、上記のような構成を有する分流弁１０の動作について説明する。まず、分流比が「ＯＵＴ１（第１出力ポート１２の流量）：ＯＵＴ２（第２出力ポート１３の流量）＝１０：０」の状態について図１を参照しながら説明する。この状態では、モータ３０の駆動によってシャフト２０が下降させられ、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接する。ここで、第１弁体１５と第２弁体１６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接した後も、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度下降してから停止する。これにより、スプリング１９による第２弁体シート１６ａを第２弁座５１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。これにより、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが完全に遮断される。一方、第１弁体１６は、シャフト２０が下降するとＥリング２２によって下方へ移動させられる。このため、第１弁シート１５ａは第１弁座４１から離間し、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが連通する。このため、入力ポート１１に流れ込んだ流体は、すべて第１出力ポート１２から流れ出す。
【００４０】
続いて、図１に示す状態からモータ３０の駆動方向を逆転させてシャフト２０を上昇させたときの分流弁１０の動作について、図３および図４を参照しながら説明する。なお、図３は分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝５：５」の状態を示し、図４は分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝０：１０」の状態を示す。
【００４１】
モータ３０の駆動方向を逆転させてシャフト２０を上昇させると、Ｅリング２２が第２弁体１６に当接する。このとき、スプリング１９の力によって第１弁体１５もＥリング２２に当接している。その後、この状態を保ったまま、第１弁体１５と第２弁体１６とは、シャフト２０とともに上昇していく。このため、第２弁シート１６ａは第２弁座５１から離間する。これにより、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが連通する。つまり、入力ポート１１と第１出力ポート１２および第２出力ポート１３の両方が連通する。
【００４２】
このとき、第１出力ポート１２から流れ出る流体の流量と第２出力ポート１３から流れ出る流体の流量との比、つまり分流比は、第１出力ポート１２の開口面積と第２出力ポート１３の開口面積との比で決まる。ここで、第１出力ポート１２の開口面積は、第１弁座４１と第１弁体１５との距離によって決まり、第２出力ポート１３の開口面積は、第２弁座５１と第２弁体１６との距離によって決まる。そして、第１弁座４１と第２弁座５１の位置は固定されているから、第１弁体１５と第２弁体１６の位置によって分流比が決まる。つまり、入力ポート１１と第１出力ポート１２および第２出力ポート１３の両方が連通している状態では、第１弁体１５と第２弁体１６の位置によって分流比を調整することができる。したがって、分流弁１０では、第１弁体１５および第２弁体はともにシャフト２０に取り付けられており、そのシャフト２０がモータ３０の駆動量に従って上下動するため、モータ３０の駆動量を調節することにより、流量調整を行うことができる。
【００４３】
そして、分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝５：５」となるのが図３に示す状態である。この状態にするためには、第１弁座４１と第１弁体１５の距離と、第２弁座５１と第２弁体１６の距離とが等しくなる位置まで、モータ３０によりシャフト２０を上昇させればよいのである。
【００４４】
さらに、シャフト２０を上昇させると、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接する。ここで、第１弁体１５と第２弁体１６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接した後も、図４に示すように、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度上昇してから停止する。これにより、スプリング１９による第１弁シート１５ａを第１弁座４１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。これにより、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが完全に遮断される。このため、入力ポート１１に流れ込んだ流体は、すべて第２出力ポート１３から流れ出す。
【００４５】
このように分流弁１０では、モータ３０を駆動させるためのコントローラを１個設けるだけで、入力ポート１１に流れ込む流体を、第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに任意の分流比で振り分けることができる。つまり、分流弁１０は、従来であれば２個の流量調整弁と２個のコントローラが必要であった分流を、１個の分流弁と１個のコントローラで行うことを可能としたのである。よって、燃料電池などの装置に分流弁１０を使用することにより、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００４６】
ここで、分流弁１０の変形例について、図５を参照しながら説明する。図５は、変形例である分流弁１０ａの構成を示す断面図である。この分流弁１０ａは、上記した分流弁１０とほぼ同様の構成を有するものであるが、第２弁体１６にガイドが設けられている点が異なる。このため、以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通点については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【００４７】
この分流弁１０ａにおける第２弁体１６の先端（第２弁座５１側）には、図５に示すように、ガイド１６ｂが形成されている。このガイド１６ｂは、第２弁座５１の内周面に沿うように形成されており、第２弁シート１６ａが第２弁座５１から離間したときも、第２弁座５１の内周面に接している。つまり、第２弁体１６は、ガイド１６ｂが第２弁座５１の内周面に接した状態を維持しながら、第２弁座５１に対して当接・離間することになる。これにより、入力ポート１１から流れ込む流体の流速が大きい場合であっても、第２弁体１６に形成されたガイド１６ｂが、常には第２弁座５１に中に存在することになるため、シャフト２０が上下端において、シャフトガイド２１およびガイド１６ｂによりしっかりと支持される。したがって、入力ポート１１から流れ込む流体の流速が大きい場合であっても、第１弁体１５および第２弁体１６が流されることがないので、第１弁体１５および第２弁体１６を、第１弁座４１および第２弁座５１に対して確実に当接させることができる。
【００４８】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係る分流弁１０では、モータ３０によって第１弁体１５と第２弁体１６とが固定されているシャフト２０が駆動されることにより、第１弁シート１５ａが第１弁座４１に当接・離間するとともに、第２弁シート１６ａが第２弁座５１に当接・離間する。これにより、入力ポート１１と第１出力ポート１２あるいは第２出力ポート１３とが連通あるいは遮断されるので、入力ポート１１に流れ込む流体を第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに分流することができる。
【００４９】
そして、第１弁体１５と第２弁体１６とは、モータ３０によって駆動されるシャフト２０に固定されているから、シャフト２０の移動量を調整することにより、第１弁体１５および第２弁体１６を好きな位置で停止させることができる。すなわち、第１弁体１５と第１弁座４１との開度、あるいは第２弁体１６と第２弁座５１との開度を調整することができる。したがって、分流比を自在に変更することができる。
【００５０】
このような分流比のコントロールは、分流弁１０においては、１つのモータ３０の駆動量を調整する事により行うことができるので、従来、流量調整弁２個とコントローラ２個とで行っていた分流を、分流弁１個とコントローラ１個とで行うことができる。したがって、この分流弁１０を使用することにより、燃料電池などの装置の低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００５１】
また、分流弁１０では、第１弁体１５および第２弁体１６とは、シャフト２０に固定されたＥリング２２の両端間にスプリング１９を挟んだ状態で配置されているので、シャフト２０を移動させて第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させたとき、シャフト２０が第１弁体１５を第１弁座４１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第１弁体１５の第１弁座４１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。同様に、シャフト２０を移動させて第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させたとき、シャフト２０が第２弁体１６を第２弁座５１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第２弁シート１６ａの第２弁座５１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。このようにして分流弁１０ではシール性能を向上させているので漏れが生じることなく、正確に分流を行うことができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態でも分流弁について説明する。第２の実施の形態に係る分流弁は第１の実施の形態に係る分流弁１０とほぼ同様の構成を有するものであるが、第１弁体および第２弁体の形状が異なる。このため、以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通点については同じ符号を付して説明を適宜省略する。そこで、第２の実施の形態に係る分流弁の概略構成を図６に示す。図６は、分流弁６０の概略構成を示す断面図である。
【００５３】
分流弁６０においても、第１弁体６５と第２弁体６６とは、第１ボディ４０の上部に取り付けられたモータ３０に連結されるとともに、第１ボディ４０を貫き、他端が第２ボディ５０の上部に位置するシャフト２０に取り付けられている。具体的に、シャフト２０の下部に固定されているＥリング２２の両端部に、第１スプリング押さえ１７と第２スプリング押さえ１８との間に設けられたスプリング１９を介して第１弁体６５と第２弁体６６とが配置されている。このため、第１弁体６５および第２弁体６６とは、スプリング１９の付勢力によりそれぞれＥリング２２側（第１弁座４１側および第２弁座５１側）へ押さえつけられるようにしてシャフト２０に取り付けられている。
【００５４】
第１弁体６５および第２弁体６６とが取り付けられたシャフト２０は、第１ボディ４０の上部に配置されたシャフトガイド２１に摺動可能に支持されるとともに、上記したようにモータ３０に連結されている。これにより、シャフト２０は、モータ３０の駆動量にしたがって図中上下方向に移動するようになっている。そして、第１弁体６５および第２弁体６６はシャフト２０に取り付けられているため、シャフト２０の移動に連動して第１弁体６５および第２弁体６６も移動する。このため、シャフト２０を任意の位置で停止させることにより、第１弁体６５および第２弁体６６を任意の位置で停止させることができる。このようにして、分流弁６０では、モータ３０の駆動により、弁の開閉さらには流量調整が行われるようになっている。
【００５５】
そして、第１弁体６５および第２弁体６６は、ともにニードル形状をなしているから、それぞれ第１弁座４１および第２弁座５１から離間したときの流量を微調整することができるようになっている。また、第１弁体６５および第２弁体６６が、常に第１弁座４１および第２弁座５１の中に存在するから、入力ポート１１に流れ込む流体の流速が大きい場合であっても、第１弁体６５および第２弁体６６が流されないようになっている。
【００５６】
次に、上記のような構成を有する分流弁６０の動作について説明する。まず、分流比が「ＯＵＴ１（第１出力ポート１２の流量）：ＯＵＴ２（第２出力ポート１３の流量）＝１０：０」の状態について図６を参照しながら説明する。この状態では、モータ３０の駆動によってシャフト２０が下降させられ、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接する。ここで、第１弁体６５と第２弁体６６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接した後も、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度下降してから停止する。これにより、スプリング１９による第２弁体シート１６ａを第２弁座５１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。このとき、第１弁体６５および第２弁体６６が、常に第１弁座４１および第２弁座５１の中に存在するから、入力ポート１１に流れ込む流体の流速が大きい場合であっても、第１弁体６５および第２弁体６６が流されない。したがって、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが完全に遮断される。
【００５７】
一方、第１弁体６６は、シャフト２０が下降するとＥリング２２によって下方へ移動させられる。このため、第１弁シート１５ａは第１弁座４１から離間し、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが連通する。このため、入力ポート１１に流れ込んだ流体は、すべて第１出力ポート１２から流れ出す。
【００５８】
続いて、図６に示す状態からモータ３０の駆動方向を逆転させてシャフト２０を上昇させたときの分流弁６０の動作について、図７および図８を参照しながら説明する。なお、図７は分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝５：５」の状態を示し、図８は分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝０：１０」の状態を示す。
【００５９】
モータ３０の駆動方向を逆転させてシャフト２０を上昇させると、Ｅリング２２が第２弁体６６に当接する。このとき、スプリング１９の力によって第１弁体６５もＥリング２２に当接している。その後、この状態を保ったまま、第１弁体６５と第２弁体６６とは、シャフト２０とともに上昇していく。このため、第２弁シート１６ａは第２弁座５１から離間する。これにより、入力ポート１１と第２出力ポート１３とが連通する。つまり、入力ポート１１と第１出力ポート１２および第２出力ポート１３の両方が連通する。
【００６０】
このとき、第１出力ポート１２から流れ出る流体の流量と第２出力ポート１３から流れ出る流体の流量との比、つまり分流比は、第１出力ポート１２の開口面積と第２出力ポート１３の開口面積との比で決まる。ここで、第１出力ポート１２の開口面積は、第１弁座４１と第１弁体６５との距離によって決まり、第２出力ポート１３の開口面積は、第２弁座５１と第２弁体６６との距離によって決まる。そして、第１弁座４１と第２弁座５１の位置は固定されているから、第１弁体６５と第２弁体６６の位置によって分流比が決まる。つまり、入力ポート１１と第１出力ポート１２および第２出力ポート１３の両方が連通している状態では、第１弁体６５と第２弁体６６の位置によって分流比を調整することができる。したがって、分流弁６０では、第１弁体６５および第２弁体６６はともにシャフト２０に取り付けられており、そのシャフト２０がモータ３０の駆動量に従って上下動するため、モータ３０の駆動量を調節することにより、流量調整を行うことができる。
【００６１】
ここで、分流弁６０では第１弁体６５および第２弁体６６とが、ニードル形状をなしているので、第１出力ポート１２の開口面積および第２出力ポート１３の開口面積の変化量を微調整することができる。したがって、第１出力ポート１２および第２出力ポート１３から流出する流体の量を非常に高精度に制御することことができる。
【００６２】
そして、分流比が「ＯＵＴ１：ＯＵＴ２＝５：５」となるのが図７に示す状態である。この状態にするためには、第１弁座４１と第１弁体６５の距離と、第２弁座５１と第２弁体６６の距離とが等しくなる位置まで、モータ３０によりシャフト２０を上昇させればよいのである。
【００６３】
さらに、シャフト２０を上昇させると、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接する。ここで、第１弁体６５と第２弁体６６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接した後も、図８に示すように、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度上昇してから停止する。これにより、スプリング１９による第１弁シート１５ａを第１弁座４１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。これにより、入力ポート１１と第１出力ポート１２とが完全に遮断される。このため、入力ポート１１に流れ込んだ流体は、すべて第２出力ポート１２から流れ出す。
【００６４】
このように分流弁６０では、モータ３０を駆動させるためのコントローラを１個設けるだけで、入力ポート１１に流れ込む流体を、第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに任意の分流比で振り分けることができる。つまり、分流弁１０は、従来であれば２個の流量調整弁と２個のコントローラが必要であった分流を、１個の分流弁と１個のコントローラで行うことを可能としたのである。よって、燃料電池などの装置に分流弁６０を使用することにより、低コスト化および省スペース化を図ることができる。また、第１弁体６５および第２弁体６６とをニードル形状にしているので、流量調整の精度を向上させることができるとともに、入力ポート１１に流れ込む流体の流速が大きくなった場合であっても、第１弁体６５および第２弁体６６が流されることなく確実に第１弁座４１および第２弁座５１に当接してシールすることができる。
【００６５】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係る分流弁６０では、モータ３０によって第１弁体６５と第２弁体６６とが固定されているシャフト２０が駆動されることにより、第１弁シート１５ａが第１弁座４１に当接・離間するとともに、第２弁シート１６ａが第２弁座５１に当接・離間する。これにより、入力ポート１１と第１出力ポート１２あるいは第２出力ポート１３とが連通あるいは遮断されるので、入力ポート１１に流れ込む流体を第１出力ポート１２と第２出力ポート１３とに分流することができる。
【００６６】
そして、第１弁体６５と第２弁体６６とは、モータ３０によって駆動されるシャフト２０に固定されているから、シャフト２０の移動量を調整することにより、第１弁体１５および第２弁体１６を好きな位置で停止させることができる。すなわち、第１弁体６５と第１弁座４１との開度、あるいは第２弁体６６と第２弁座５１との開度を調整することができる。さらに、第１弁体６５および第２弁体６６は、ニードル形状をなしているので、第１弁体６５と第１弁座４１との開度、あるいは第２弁体６６と第２弁座５１との開度を微調整することができる。このため、流量調整の精度を向上させることができるので、分流比を高精度にコントロールすることができる。
【００６７】
このような分流比のコントロールは、分流弁６０においても、１つのモータ３０の駆動量を調整する事により行うことができるので、従来、流量調整弁２個とコントローラ２個とで行っていた分流を、分流弁１個とコントローラ１個とで行うことができる。したがって、この分流弁６０を使用することにより、燃料電池などの装置の低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００６８】
また、第１弁体６５および第２弁体６６がニードル形状をなしていることから、第１弁体６５および第２弁体６６が、常に第１弁座４１および第２弁座５１の中に存在するから、入力ポート１１に流れ込む流体の流速が大きい場合であっても、第１弁体６５および第２弁体６６が流されない。
【００６９】
さらに、分流弁６０では、第１弁体６５および第２弁体６６とは、シャフト２０に固定されたＥリング２２の両端間にスプリング１９を挟んだ状態で配置されているので、シャフト２０を移動させて第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させたとき、シャフト２０が第１弁体１５を第１弁座４１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第１弁体６５の第１弁座４１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。同様に、シャフト２０を移動させて第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させたとき、シャフト２０が第２弁体１６を第２弁座５１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第２弁シート１６ａの第２弁座５１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。このようにして分流弁６０でもシール性能を向上させているので漏れが生じることなく、正確に分流を行うことができる。
【００７０】
（第３の実施の形態）
最後に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では混合弁について説明する。第３の実施の形態に係る混合弁は第１の実施の形態に係る分流弁１０とほぼ同様の構成を有するものであるが、その使用方法が異なる。すなわち、分流弁１０における入力ポート１１を出力ポートとして使用し、分流弁１０における出力ポート１２，１３を２系列の入力ポートとして使用する。また、ＤＣモータの代わりにステッピングモータを使用している点も異なる。このため、以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通点については同じ符号を付して説明を適宜省略する。そこで、第３の実施の形態に係る混合弁の概略構成を図９に示す。図９は、混合弁１１０の概略構成を示す断面図である。
【００７１】
この混合弁１１０には、図９に示すように、第１入力ポート１１２と、第２入力ポート１１３と、出力ポート１１１と、弁室１４と、第１弁体１５と、ガイド１６ｂを有する第２弁体１６と、スプリング１９と、シャフト２０と、シャフトガイド２１と、Ｅリング２２と、ステッピングモータ３０ａ等とを備えている。そして、混合弁１１０は、第１入力ポート１１２および第２入力ポート１１３に流れ込む流体を任意の割合で出力ポート１１１へ供給して混合させるようになっている。なお、第１弁体１５および第２弁体１６の形状を、上記した第２の実施の形態で例示したようなニードル形状にしてもよい。
【００７２】
第１ボディ４０には、中空孔を備えるアダプタ７２が締付板７３を介してボルト７４で固定され、シャフト２０の上端部が第１ボディ４０から締付板７３を介してアダプタ７２へと突き出している。ステッピングモータ３０ａは、アダプタ７２に固設され、駆動軸７６がアダプタ７２の内部に下向きに突き出して変換機構７７ａを介してシャフト２０に連結している。これにより、ステッピングモータ３０ａの回転運動をシャフト２０を上下方向の直線運動に変換され、ステッピングモータ３０ａの回転量に応じてシャフト２０が上下方向に移動するようになっている。
【００７３】
ここで、変換機構７７ａについて図１０を参照しながら説明する。図１０は、変換機構の分解斜視図である。変換機構７７ａは、駆動軸７６、回転部材７８、ガイド部材７９などから構成され、アダプタ７２に収納されている。ガイド部材７９は、プラスチック材料を射出成形により略円筒形状に成形したものである。ガイド部材７９は、先端部が締付板７３からアダプタ７２に突き出すように配設され、シャフトガイド２１と締付板７３との間で下端部を狭持されて、回転方向の移動を制限されている。ガイド部材７９は、外周面に一対の長孔８０が軸方向に長く形成されている。シャフト２０は、上端部がガイド部材７９に挿入され、係合ピン８１がガイド部材７９の長孔８０に挿通するように貫き通されて固設されている。
【００７４】
一方、回転部材７８は、プラスチック材料を射出成形により袋状に形成したものであり、ガイド部材７９の先端部に被せるようにして装着される。回転部材７８の内周面には、一対の送りネジ８２が雌ネジ状に形成され、係合ピン８１の両端部が送りネジ２２に摺動可能に嵌め合わされている。かかる回転部材７８は、凸部８３が駆動軸７６の凹部８４に一義的に位置合わせされて係合し、駆動軸７６と一体的に回転するよう構成されている。したがって、ステッピングモータ３０ａが駆動軸７６を介して回転部材７８を回転させると、送りネジ８２によって係合ピン８１をガイド部材７９の長孔８０に沿って移動させ、シャフト２０を軸方向に摺動させる。そのため、ステッピングモータ３０ａの回転を制御すれば、シャフト２０の移動量を調整することができる。これにより、シャフト２０の固定されている第１弁体１５および第２弁体１６の移動量を調整することができる。つまり、第１入力ポート１１２から供給される流体と、第２入力ポート１１３から供給される流体とを任意の割合で混合させて出力ポート１１１から流出させることができる。
【００７５】
次に、上記のような構成を有する混合弁１１０の動作について説明する。混合比が「ＩＮ１（第１入力ポート１１２の流量）：ＩＮ２（第２入力ポート１１３の流量）＝１０：０」の状態について説明する。この状態では、ステッピングモータ３０ａの駆動によってシャフト２０が下降させられ、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接する。ここで、第１弁体１５と第２弁体１６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第２弁座５１に第２弁シート１６ａが当接した後も、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度下降してから停止する。これにより、スプリング１９による第２弁体シート１６ａを第２弁座５１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。これにより、第２入力ポート１１３と出力ポート１１１とが完全に遮断される。一方、第１弁体１６は、シャフト２０が下降するとＥリング２２によって下方へ移動させられる。このため、第１弁シート１５ａは第１弁座４１から離間し、第１入力ポート１１２と出力ポート１１１とが連通する。このため、第１入力ポート１１２に供給される流体が出力ポート１１から流れ出す。
【００７６】
続いて、ステッピングモータ３０ａの駆動方向を逆転させてシャフト２０を上昇させると、Ｅリング２２が第２弁体１６に当接する。このとき、スプリング１９の力によって第１弁体１５もＥリング２２に当接している。その後、この状態を保ったまま、第１弁体１５と第２弁体１６とは、シャフト２０とともに上昇していく。このため、第２弁シート１６ａは第２弁座５１から離間する。これにより、第２入力ポート１１３と出力ポート１１１とが連通する。つまり、出力ポート１１１に対して第１入力ポート１１２および第２入力ポート１１３の両方が連通する。
【００７７】
このとき、第１入力ポート１１２から流れ出る流体の流量と第２入力ポート１１３から流れ出る流体の流量との比、つまり混合比は、第１入力ポート１１２の開口面積と第２入力ポート１１３の開口面積との比で決まる。ここで、第１入力ポート１１２の開口面積は、第１弁座４１と第１弁体１５との距離によって決まり、第２入力ポート１１３の開口面積は、第２弁座５１と第２弁体１６との距離によって決まる。そして、第１弁座４１と第２弁座５１の位置は固定されているから、第１弁体１５と第２弁体１６の位置によって混合比が決まる。つまり、出力ポート１１１に対して第１入力ポート１１２および第２入力ポート１１３の両方が連通している状態では、第１弁体１５と第２弁体１６の位置によって混合比を調整することができる。したがって、混合弁１１０では、第１弁体１５および第２弁体はともにシャフト２０に取り付けられており、そのシャフト２０がステッピングモータ３０ａの駆動量に従って上下動するため、ステッピングモータ３０ａの駆動量を調節することにより、広い調整範囲内で任意の割合で流体の混合を行うことができる。
【００７８】
そして、シャフト２０を上昇させ続けると、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接する。ここで、第１弁体１５と第２弁体１６とはスプリング１９を介してＥリング２２の両端間に配置されているので、第１弁座４１に第１弁シート１５ａが当接した後も、シャフト２０はさらに１ｍｍ程度上昇してから停止する。これにより、スプリング１９による第１弁シート１５ａを第１弁座４１に押し付ける力が大きくなる。このため、単に第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させた場合に比べ優れたシール性能が得られる。これにより、第１入力ポート１１２と出力ポート１１１とが完全に遮断される。このため、第２入力ポート１１３に供給された流体が出力ポート１１１から流れ出す。
【００７９】
このように混合弁１１０では、ステッピングモータ３０ａを駆動させるためのコントローラを１個設けるだけで、第１入力ポート１１２と第２入力ポート１１３とにそれぞれ供給される流体を任意の混合比で混合させて出力ポート１１１から流出させることができる。つまり、混合弁１１０は、従来であれば２個の流量調整弁と２個のコントローラが必要であった混合を、１個の混合弁と１個のコントローラで行うことを可能としたのである。また、混合割合の調整範囲も広い。よって、燃料電池などの装置に混合弁１１０を使用することにより、混合割合の調節範囲を広くしつつ、低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００８０】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態に係る混合弁１１０では、ステッピングモータ３０ａによって第１弁体１５と第２弁体１６とが固定されているシャフト２０が駆動されることにより、第１弁シート１５ａが第１弁座４１に当接・離間するとともに、第２弁シート１６ａが第２弁座５１に当接・離間する。これにより、出力ポート１１１と第１入力ポート１１２あるいは第２入力ポート１１３とが連通あるいは遮断されるので、第１入力ポート１１２と第２入力ポート１１３とに供給された流体を混合して出力ポート１１１から流出させることができる。
【００８１】
そして、第１弁体１５と第２弁体１６とは、ステッピングモータ３０ａによって駆動されるシャフト２０に固定されているから、シャフト２０の移動量を調整することにより、第１弁体１５および第２弁体１６を好きな位置で停止させることができる。すなわち、第１弁体１５と第１弁座４１との開度、あるいは第２弁体１６と第２弁座５１との開度を調整することができる。したがって、混合比を自在に変更することができる。
【００８２】
このような混合比のコントロールは、混合弁１１０においては、１つのモータ３０ａの駆動量を調整する事により行うことができるので、従来、流量調整弁２個とコントローラ２個とで行っていた混合を、混合弁１個とコントローラ１個とで行うことができる。したがって、この混合弁１１０を使用することにより、燃料電池などの装置の低コスト化および省スペース化を図ることができる。
【００８３】
また、混合弁１１０では、第１弁体１５および第２弁体１６とは、シャフト２０に固定されたＥリング２２の両端間にスプリング１９を挟んだ状態で配置されているので、シャフト２０を移動させて第１弁シート１５ａを第１弁座４１に当接させたとき、シャフト２０が第１弁体１５を第１弁座４１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第１弁体１５の第１弁座４１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。同様に、シャフト２０を移動させて第２弁シート１６ａを第２弁座５１に当接させたとき、シャフト２０が第２弁体１６を第２弁座５１に押しつける方向にさらに移動することができるため、スプリング１９の力による第２弁シート１６ａの第２弁座５１に対する押し付け力が強くなりシール性能が向上する。このようにして分流弁１０ではシール性能を向上させているので漏れが生じることなく、正確に流体の混合を行うことができる。
【００８４】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した第１の実施の形態において変形例として、第２弁体１６にガイド１６ｂを形成したものを例示したが、もちろん第１弁体１５にガイドを形成してもよい。ただし、第２弁体１６にガイドを形成する方が、シャフト２０をより下端で支持することができるため、第１弁体１５にガイドを形成するよりも第２弁体１６にガイドを形成する方が好ましい。
【００８５】
また、第３の実施の形態では、ステッピングモータを使用しているが、もちろんＤＣモータを使用することもできる。これとは逆に、第１および第２の実施の形態では、ＤＣモータを使用しているが、ステッピングモータを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が１０：０の状態を示す図である。
【図２】変換機構の概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が５：５の状態における分流弁の状態を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が０：１０の状態における分流弁の状態を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係る分流弁の概略構成を示す断面図であ
【図６】第２の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が１０：０の状態を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が５：５の状態における分流弁の状態を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係る分流弁の概略構成を示す断面図であり、分流比が０：１０の状態における分流弁の状態を示す図である。
【図９】第３の実施の形態に係る混合弁の概略構成を示す断面図である。
【図１０】変換機構の概略構成を示す分解斜視図である。
【図１１】分流あるいは混合を行うために従来使用していた流量制御弁の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  弁流弁
１１  入力ポート
１２  第１出力ポート
１３  第２出力ポート
１４  弁室
１５  第１弁体
１６  第２弁体
１９  スプリング
２０  シャフト
３０  ＤＣモータ
３０ａ  ステッピングモータ
２２  Ｅリング
４１  第１弁座
５１  第２弁座
１１０  混合弁
１１１  出力ポート
１１２  第１入力ポート
１１３  第２入力ポート
【図１】
2005003190.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005003190.tif 000005
【図４】
2005003190.tif 000006
【図５】
2005003190.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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