CN110345297B - 喷射器装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及喷射器装置(10)，具备能够流入和流出氢气的筐体(70)、被收容在筐体(70)内的第一柱塞(86)和第二柱塞(88)。另外喷射器装置(10)由驱动部(74)来实施使第一柱塞(86)和第二柱塞(88)一体地位移的第一动作、使第一柱塞(86)相对于第二柱塞(88)而言相对地位移的第二动作。第二柱塞(88)具有流动氢气的流通路(90)，第一柱塞(86)插通配置在流通路(90)，基于相对于第二柱塞(88)而言相对地位移来将流通路(90)打开关闭。

Description

喷射器装置

技术领域

本公开涉及喷出流体的喷射器装置。

背景技术

例如，燃料电池系统为了从燃料罐向燃料电池堆供给氢气(燃料气体)，在供给配管的中途具备喷射器装置(参照日本特开2010-267553号公报)。

日本特开2010-267553号公报公开的喷射器装置具备流入流体(氢气)的筐体；进退自如地收容于筐体内的柱塞(阀体)；以及使柱塞向第一方向后退的线圈。该喷射器装置伴随着柱塞的后退从筐体的上游侧的供给配管使高压的流体流动并从筐体喷出，伴随着柱塞的进出来阻断流体的喷出。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述的喷射器装置是将流体的喷出设为打开(开)、将流体的停止喷出设为关闭(闭)，可以说是单纯的使用开闭控制来喷出流体的结构。这种的喷射器装置虽然存在瞬间地喷出大流量的流体的优点，但是存在如下缺点，难以与在下游侧的供给配管存在的流体之间调整流体的压力(使流体以低流量流动)。

为了调整流体的压力，虽然能够考虑到除了设置喷射器装置以外还设置对流体的动作压力进行减压的调节器，但是这样在应用于其他的结构的情况下，会导致装置的大型化、成本的增加。

用于解决问题的方案

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，其目的在于提供能够实现装置的小型化、低成本化并且既能够喷出大流量的流体又能够以少的流量来流出流体因而更易于使用的优异的喷射器装置。

为了实现所述的目的，本发明涉及的喷射器装置具备能够流入和流出流体的筐体；被收容在所述筐体内的第一柱塞和第二柱塞；以及驱动部，其能够实施使所述第一柱塞和所述第二柱塞一体地位移的第一动作、以及使所述第一柱塞相对于所述第二柱塞而言相对地位移的第二动作，其中，所述第二柱塞具有流动所述流体的流通路，所述第一柱塞插通配置在所述流通路，基于相对于所述第二柱塞而言的相对地位移来将所述流通路打开关闭。

该情况下，可以是如下结构，所述第一柱塞和所述第二柱塞具有所述流体的调整机构，所述调整机构基于所述第二动作中的所述第一柱塞相对于所述第二柱塞而言相对的位移量来线性地调整所述流体的动作流量。

另外，所述调整机构优选构成为，包括：阀部，其设置在所述第一柱塞的前端部；以及收容部，其在所述第二柱塞中构成所述流通路，并且以能够将所述阀部在接触与非接触之间进行切换的方式收容所述阀部。

另外，所述筐体还可以具备流入所述流体的流体室，所述第二柱塞仅配置在所述流体室。

除上述结构之外，还可以是，在所述第一动作时，在所述第二柱塞与所述筐体之间形成使所述流体流动至所述第一和第二柱塞移动之前的空间的流动路径。

而且，所述驱动部还能够是如下结构，具有第一线圈部以及第二线圈部，在所述第一动作时所述第一线圈部使所述第一柱塞和所述第二柱塞一体地向第一方向位移，在所述第二动作时所述第二线圈部使所述第一柱塞向与所述第一方向相反的第二方向位移。

该情况下，优选的是，所述第一线圈部和所述第二线圈部沿着所述筐体的轴向并列设置，向所述第一柱塞施加驱动力。

另外，还可以是，所述驱动部具有第一弹簧以及第二弹簧，在所述第一动作时所述第一弹簧对所述第二柱塞向所述第二方向施力，在所述第二动作时所述第二弹簧对所述第一柱塞向所述第一方向施力。

或者，所述驱动部也可以是如下结构，具有一个线圈部，所述线圈部使所述第一柱塞向规定方向位移第一移动量，由此进行所述第二动作，来使所述流体微小地流动，另一方面，所述线圈部使所述第一柱塞向所述规定方向位移比所述第一移动量多的第二移动量，由此进行所述第一动作，来使所述流体大量地流动。

另外，所述驱动部也可以是如下结构，具有第一弹簧以及第二弹簧，所述第一弹簧对所述第一柱塞向与所述规定方向的相反方向施力，所述第二弹簧对所述第二柱塞向所述相反方向施力。

根据本发明，喷射器装置能够实施使第一柱塞和第二柱塞一体地位移的第一动作、使第一柱塞相对于第二柱塞而言相对地位移的第二动作，由此能够使流体以不同的量流动。因此例如，喷射器装置能够通过进行第一动作来使流体以大流量喷出，另外通过进行第二动作来使流体以与第一动作相比少的流量流动。由此，喷射器装置优点在于，能够更自由地设定流体的动作压力、动作流量，并且以低成本进一步便于使用。而且喷射器装置是将第一柱塞插通配置在第二柱塞的流通路来将流通路打开关闭的结构，由此虽然具备两个柱塞但是能够实现装置的小型化。

参照附图来说明以下的实施方式，从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是示出应用了本发明的第一实施方式涉及的喷射器装置的燃料电池系统的整体结构的说明图。

图2是示出第一实施方式涉及的喷射器装置的侧面剖视图。

图3是示出图2的喷射器装置的第一动作的侧面剖视图。

图4是示出图2的喷射器装置的第二动作的侧面剖视图。

图5A是示出图2的喷射器装置的动作流量特性的曲线图。图5B是示出图2的喷射器装置的动作压力特性的曲线图。

图6是示出第二实施方式涉及的喷射器装置的侧面剖视图。

图7是示出图6的喷射器装置的后退第一阶段的侧面剖视图。

图8是示出图6的喷射器装置的后退第二阶段的侧面剖视图。

图9A是示出图6的喷射器装置的动作流量特性的曲线图。图9B是示出图6的喷射器装置的动作压力特性的曲线图。

具体实施方式

以下，关于本发明例举优选的实施方式，参照附图进行详细说明。

[第一实施方式]

本发明的第一实施方式涉及的喷射器装置10应用于如图1所示的燃料电池系统12。燃料电池系统12具有进行发电的燃料电池堆14(以下称为FC堆14)，喷射器装置10是用于向该FC堆14供给氢气(燃料气体)而设置的。该喷射器装置10使氢气以适当的动作流量和动作压力来流动。

在以下，为了方便说明，首先说明应用了喷射器装置10的燃料电池系统12。燃料电池系统12具备向FC堆14供给氢气的燃料气体供给装置16、向FC堆14供给空气(氧化剂气体)的氧化剂气体供给装置18、使制冷剂在与FC堆14之间循环的冷却装置20、以及控制各个装置的动作的控制部22。该燃料电池系统12例如搭载于燃料电池车辆，向车内的电系统供给电力。此外，应用燃料电池系统12的对象没有特别限定，也可以构成为用于固定安置。

FC堆14在筐体的内部具备层叠的多个燃料电池24。燃料电池24具有将阴极电极26、固体高分子电解质膜28、阳极电极30层叠而成的电解质膜结构体32，并且通过用隔板34夹着该电解质膜结构体32而具有氢气和空气的流路。而且，从燃料气体供给装置16向阳极流路36供给氢气，另一方面从氧化剂气体供给装置18向阴极流路38供给空气。在阳极流路36流动的氢气与在阴极流路38流动的空气中的氧在电解质膜结构体32发生反应，由此产生电力。

燃料气体供给装置16具有与阳极流路36连通来供给氢气的燃料气体供给配管40、与阳极流路36连通来排出阳极排气的燃料气体排出配管42。在燃料气体供给配管40的上游配置贮存高压的氢的氢罐44。而且，在FC堆14与氢罐44之间的燃料气体供给配管40设置上述的喷射器装置10，并且设置引射器46。

在燃料气体排出配管42设置气液分离器48，气液分离器48将阳极排气包含的气体(氢气)与液体(水)分离。具有用于氢循环的循环泵50的氢循环配管52和排气管54与燃料气体排出配管42连接。氢循环配管52与引射器46连接，由此引射器46基于由喷射器装置10产生的氢气的流量来吸引氢循环配管52的氢。在排气管54设置将管内的流路打开关闭的吹扫阀54a，在打开时排出阳极排气。

另一方面，氧化剂气体供给装置18具有与阴极流路38连通来供给空气的氧化剂气体供给配管56、与阴极流路38连通来排出阴极排气的氧化剂气体排出配管58。在氧化剂气体供给配管56设置气泵60，气泵60在控制部22的控制下来控制向FC堆14供给的空气的流量。而且将在气液分离器48中被分离出的水排出的排水管62与氧化剂气体排出配管58连接，并且排气管54也与氧化剂气体排出配管58连接。在排水管62设置将管内的流路打开关闭的排水阀62a。氧化剂气体排出配管58使阳极排气和水与阴极排气相配合地排出至系统外。

冷却装置20具备与制冷剂流路64连通的制冷剂循环配管66，该制冷剂流路64设置在FC堆14的邻接的隔板34之间。在制冷剂循环配管66配置散热器68和制冷剂泵69。控制部22控制制冷剂泵69的驱动速度，由此控制在制冷剂循环配管66和FC堆14循环的制冷剂的流量。

然后，参照图2说明在以上的燃料电池系统12的燃料气体供给装置16应用的喷射器装置10。

喷射器装置10形成为筒状，并且具有能够流入和流出氢气(流体)的筐体70。在筐体70的内部，收容能够位移的柱塞72，并且设置使柱塞72驱动的驱动部74。驱动部74构成为包括线圈部76和弹簧78。

筐体70具备：具有规定的容积的流体室80、与流体室80连通的气体流入口81和气体流出口82。流体室80设置在筐体70的前端侧，柱塞72的一部分能够移动地被收容于流体室80。另外，流体室80与配置柱塞72的其他部分的驱动室84连通。

气体流入口81设置在筐体70的侧面(与柱塞72的轴线方向正交的位置)。气体流入口81连接燃料气体供给配管40中的与氢罐44相连的上游侧供给配管40a，来使氢气流入至流体室80(也参照图1)。气体流出口82设置在与柱塞72的轴线方向相向的位置。气体流出口82连接燃料气体供给配管40中的与引射器46相连的下游侧供给配管40b，来流出流体室80的氢气。围着气体流出口82的筐体70的前端壁部70a，构成柱塞72的前端部接触的座部。

柱塞72具有从线圈部76传递驱动力的第一柱塞86、构成为与第一柱塞86不同的构件的第二柱塞88。

第一柱塞86构成为，插通配置在第二柱塞88的流通路90并且在第二柱塞88的前端侧卡合。第一柱塞86能够实施使第二柱塞88一体地向基端方向(第一方向)移动的第一动作、相对于第二柱塞88而言相对地向前端方向(第二方向)进出的第二动作。该第一柱塞86具有配置在前端侧的阀部92、与阀部92连结的轴部94、以及在轴部94的基端侧固定的磁性体96。

阀部92形成为圆盘状，并且配置为其前端面92a与气体流出口82相向。另外，阀部92配置在第二柱塞88的收容凹部100，在从驱动部74没有施加驱动力的通常状态下，阀部92的基端面92b与第二柱塞88之间气密地接触。而且，阀部92的基端面92b的中心部与轴部94连结。

轴部94沿着筐体70的轴向延伸规定长度，并且配置在流体室80和驱动室84这两方。配置在流体室80的轴部94插通第二柱塞88。

磁性体96牢固地固定在轴部94的外周面，从线圈部76传递磁力，由此使第一柱塞86沿着筐体70的轴向进退移动。

另一方面，第二柱塞88是在流体室80配置的可移动体，并且径向外侧形成为比第一柱塞86的阀部92大。在第二柱塞88的外周面与筐体70的侧壁部70b之间形成适当的流路截面积的(与第一柱塞86的轴部94的外周面与第二柱塞88的内周面之间的流路截面积相比大的)间隙80a。

第二柱塞88在轴心部(中心部)具有流通路90。流通路90具有第一柱塞86的轴部94插通的贯通孔98、与贯通孔98连通并且在第二柱塞88的前端部设置的收容凹部100(收容部)。收容凹部100在第二柱塞88的前端面88a开口并且与气体流出口82相向。该收容凹部100收容第一柱塞86的阀部92。收容凹部100的底面100a与贯通孔98连通。另外，收容凹部100与阀部92协作，形成伴随着阀部92的位移而流路截面积进行线性变化的间隙101。

也就是说，喷射器装置10构成了能够由阀部92与收容凹部100来调整氢气的动作流量的调整机构102。调整机构102利用阀部92与底面100a的接触和非接触、以及间隙101，来与第一柱塞86相对于第二柱塞88而言相对的位移量的增加成比例地使氢气的动作流量线性地增加。

在第二柱塞88的收容凹部100的底面100a设置与第一柱塞86的阀部92接触的第一密封件104，另一方面在第二柱塞88的前端面88a设置与筐体70的前端壁部70a接触的第二密封件106。第一密封件104在与第一柱塞86的阀部92接触的状态下气密地阻断流通路90。同样地，第二密封件106在与筐体70接触的状态下气密地闭塞流体室80的氢气流动的部分(流动路径)。此外，第一和第二密封件104、106也可以设置在第一柱塞86侧、筐体70侧。

另外，在第二柱塞88的基端面88b设置有配置弹簧78的第二柱塞侧弹簧座108。如后所述，设置了两个弹簧78(第一弹簧114、第二弹簧116)，与之对应地也设置有两个第二柱塞侧弹簧座108。

喷射器装置10的线圈部76设置在筐体70的基端侧，并且在周向围着驱动室84的侧方。线圈部76沿着筐体70的轴向被分开设置为两个(第一线圈部110和第二线圈部112)。即，第一线圈部110设置在筐体70的基端侧，第二线圈部112设置在比第一线圈部110靠前端侧并且从第一线圈部110隔开规定间隔的位置。

第一和第二线圈部110、112是卷绕导电性金属线而成的，在控制部22的控制下，产生对第一柱塞86的磁性体96吸引的磁场。特别是，第一线圈部110比第二线圈部112卷绕数多，由此能够产生强的磁场，利用该第一线圈部110的磁力，第一柱塞86与第二柱塞88一并向基端方向移动。另一方面，第二线圈部112利用磁力使第一柱塞86相对于第二柱塞88而言相对地向前端方向移动。

另外，如上所述设置两个弹簧78。即，第一弹簧114配置在构成流体室80的筐体70的底壁部70c与第二柱塞88的基端面88b之间。第二弹簧116配置在第一柱塞86的磁性体96的前端面与第二柱塞88的基端面88b之间。因此，在筐体70的底壁部70c设置筐体侧弹簧座118，并且在磁性体96的前端面设置第一柱塞侧弹簧座120。

第一弹簧114以第二柱塞88相对于筐体70的底壁部70c离开的方式(也就是说，向前端方向)施力。第二弹簧116以第一柱塞86的磁性体96相对于第二柱塞88的基端面88b离开的方式(也就是说，向基端方向)施力。第一弹簧114的施加力设定为比第二弹簧116的施加力大。

还有，喷射器装置10在筐体70具备调整第一柱塞86的后退量的冲程调整机构122、规定第一柱塞86的进出界限的凸部124。冲程调整机构122调整第一柱塞86的后退量，由此能够调整在第一动作时喷出的氢气的流量。

第一实施方式涉及的喷射器装置10基本如以上构成，下面说明其作用。

喷射器装置10应用于燃料电池系统12的燃料气体供给装置16，由控制部22控制驱动，由此将氢罐44的氢气以适当的动作流量和动作压力供给至引射器46。该喷射器装置10由控制部22选择地切换向第一和第二线圈部110、112的电力供给，由此进行两个动作(第一动作和第二动作)。

即，如图3所示，在第一动作中，控制部22向第一线圈部110进行电力供给，使第一线圈部110产生磁力。由此第一柱塞86的磁性体96被吸引向第一线圈部110侧，第一柱塞86整体向基端方向后退。第一柱塞86在后退时，前端侧的阀部92拉挂第二柱塞88，由此将第一柱塞86的后退力传至第二柱塞88。由此，第一线圈部110抵抗第一弹簧114的施加力，使第一和第二柱塞86、88一体地向基端方向移动。

伴随着第一和第二柱塞86、88向基端方向移动，由第二柱塞88的前端面88a与筐体70的前端壁部70a阻断的部位(第二密封件106)开放。由此，流体室80使气体流入口81与气体流出口82连通。即，从上游侧供给配管40a供给的氢气经由气体流入口81流入至流体室80。该氢气在流体室80中，在通过筐体70的侧壁部70b与第二柱塞88的外周面之间的间隙80a的流动路径中向筐体70的前端侧行进。另外氢气还通过筐体70的前端壁部70a与第二柱塞88的前端面88a之间，由此向中央部(与第一柱塞86相向的部位)行进，使氢气从筐体70向下游侧供给配管40b喷出。

第一和第二柱塞86、88向基端方向移动，到第一柱塞86抵到筐体70的冲程调整机构122(移动界限)为止，。之后，当控制部22停止向第一线圈部110供给电力时，磁性体96的吸引力消失，柱塞72因第一弹簧114的弹性恢复力而向前端方向移动。也就是说，第二柱塞88承受第一弹簧114的施加力而向前端方向移动，与第二柱塞88卡合的阀部92(第一柱塞86)配合地向前端方向移动。

而且，柱塞72伴随着向前端方向移动而第二柱塞88与筐体70的前端壁部70a接触，由此阻断氢气的喷出。如以上的那样，喷射器装置10能够利用第一柱塞86与第二柱塞88一体地进退的第一动作，来将氢气以大流量地供给至下游侧供给配管40b。

另一方面，如图4所示，在第二动作中，控制部22向第二线圈部112进行电力供给，使第二线圈部112产生磁力。由此磁性体96被吸引至第二线圈部112侧，第一柱塞86抵抗第二弹簧116的施加力而向前端方向进出。

因此，作为调整机构102的阀部92和收容凹部100，使底面100a与基端面92b分离来开放第一密封件104所阻断的部位。该开放量比在第一动作中第二柱塞88相对于筐体70开放的量小。另外调整机构102构成为，与阀部92的进出量(相对于底面100a的离开量)成线性比例地使开放量增加。因此，氢气在通过轴部94的外周面与第二柱塞88的贯通孔98的内周面之间、以及阀部92与收容凹部100之间的间隙101的流动路径中，以与第一动作相比少的流量且被调整了的流量，向筐体70的前端侧流动。

也就是说，在第二动作中，能够使氢气从第一柱塞86与第二柱塞88之间缓缓地流动。另外当控制部22停止向第二线圈部112供给电力时，磁性体96的吸引力消失，第一柱塞86因第二弹簧116的弹性恢复力而向基端方向移动。由此第一柱塞86与第二柱塞88的开放部分被关闭。

总结以上的喷射器装置10的第一和第二动作，能够得到如图5A所示的氢气的动作流量特性。即，在第一动作中，当在控制部22的控制下向第一线圈部110供给电流时，动作流量与供给电流值成比例地急剧地上升，到供给电流值达到第一界限值B1为止。即，在第一动作中，动作流量在短时间内大幅度上升。而且当供给电流值成为第一界限值B1以上时，动作流量固定为最高值。因此，控制部22通过实施第一动作，能够喷出大流量的氢气。

另外在第二动作中，在第二线圈部112的供给电流值比第二界限值B2小的阶段中，动作流量与供给电流值成比例地线性地上升。该第二界限值B2例如设定为比第一界限值B1大的值，另外如上所述第二动作中的开放量小，因此动作流量缓慢地上升。此外，当成为第二界限值B2以上时，柱塞72进出至进出界限，动作流量固定为比第一动作低的值。

特别是，第二动作是伴随着在燃料气体供给装置16中使氢气循环的动作来实施的，由此能够利用到达第二界限值B2为止缓慢地并且线性地上升的动作流量，来进一步详细地调整氢气的流动量。例如，能够根据下游侧的氢气的循环压，来控制供给电流值，由此阀部92的位移量被调整，从而能够调整氢气的动作流量和动作压力。也就是说，喷射器装置10能够作为将氢气的动作压力调压为固定的调节器来进行动作。

另外，如图5B所示，喷射器装置10的下游侧中的动作压力，在第一动作中为上下大幅振动的波形，在第二动作中为上下小幅振动的波形。因此，控制部22能够组合第一动作和第二动作来适当地调整喷射器装置10的下游侧的氢气的压力。例如，控制部22在燃料电池车辆(或者燃料电池系统12)的声音大的情况下进行第一动作，另一方面在车辆的声音小的情况下进行第二动作，由此抑制配管的脉动。由此能够在车辆的声音小的情况下，降低用户可听到的喷射器装置10的噪音。

如以上那样，第一实施方式涉及的喷射器装置10实现以下的效果。

喷射器装置10能够实施使第一柱塞86和第二柱塞88一体地位移的第一动作、使第一柱塞86相对于第二柱塞88而言相对地位移的第二动作，由此能够使氢气以不同的量流动。即，喷射器装置10通过进行第一动作来使流体以大流量喷出，另外通过进行第二动作来使流体以与第一动作相比少的流量流动。由此，喷射器装置10优点在于，能够更自由地设定流体的动作压力、动作流量，从而更便于使用。而且喷射器装置10是将第一柱塞86插通配置在第二柱塞88的流通路90来将流通路90打开关闭的结构，由此虽然具备两个柱塞72也能够实现装置的小型化。

另外，喷射器装置10由调整机构102基于第一柱塞86相对于第二柱塞88而言相对的位移量来线性地调整氢气的动作流量，由此能够良好地调节在下游侧流动的氢气的压力。例如，在存在于下游侧的氢气的压力暂时高的情况下减小第一柱塞86的位移量，由此能够减少在流通路90流动的氢气的量来降低下游侧的压力。

除上述结构之外，喷射器装置10还能够由第一柱塞86的阀部92和第二柱塞88的收容部来简单地构成调整机构102。特别是，调整机构102能够基于阀部92、收容部的尺寸，容易地设计第二动作时的氢气的流动量。

另外，喷射器装置10还能够利用由驱动部74产生的第一柱塞86的位移，来使在流体室80配置的第二柱塞88也位移，由此以简单的驱动控制来控制氢气的流动。而且，线圈部76没有直接向第二柱塞88施加驱动力，因此装置的构造简单化，能够等促进小型化。

另外，喷射器装置10能够利用第二柱塞88与筐体70之间的流动路径，在实施第一动作时伴随着第一和第二柱塞86、88一体地后退来将氢气多量地喷出。

而且，喷射器装置10具有第一和第二线圈部110、112，由此能够选择性地向第一和第二线圈部110、112供给电力，从而简单地将第一柱塞86位移的方向在基端方向与前端方向之间进行切换。由此能够更容易进行氢气的流量控制。

该情况下，喷射器装置10在筐体70的轴向并列设置第一线圈部110和第二线圈部112，由此能够大幅减小筐体70的径向的尺寸，从而能够应用于各种装置。

另外，喷射器装置10具有弹簧78，由此能够顺畅地实现第一和第二柱塞86、88各自的弹性复原，例如，能够提高喷出流体时的动作压力。

此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够根据发明的主旨进行各种各样的改变。例如，喷射器装置10不限定为应用于燃料电池系统12，可以应用于实施流体的喷射和流量控制的各种系统。

[第二实施方式]

如图6所示，第二实施方式涉及的喷射器装置10A与第一实施方式涉及的喷射器装置10的不同点在于，具有两个柱塞72而另一方面具有一个线圈部76的结构。此外，在以后的说明中，对具有与上述的实施方式相同结构或者相同功能的要素，附加相同的附图标记，并省略其详细说明。

具体来讲，第二柱塞202的流通路204具有贯通孔98、将第一柱塞200的阀部210收容于内部的收容室206(收容部)。该收容室206与第二柱塞202的贯通孔98连通，并且与在第二柱塞202的前端壁部202a形成的开口部208连通。开口部208与气体流出口82相向，形成有比该气体流出口82小的径。另外，在第二柱塞202的前端壁部202a固定能够与筐体70的前端壁部70a接触并且气密地闭塞的第二密封件106。

收容于第二柱塞202的第一柱塞200基本与第一实施方式同样地，由阀部210、轴部212以及磁性体214构成。在阀部210和轴部212的内部设置能够流动氢气的流路216。流路216从轴部212的外周面起通过轴部212内向前端方向延伸，在阀部210内弯曲并向径向外侧延伸，在外侧缘处开口。

阀部210以有固定的移动余裕距离的方式被收容在形成有开口部208的第二柱塞202的前端壁部202a与底壁部202b之间。阀部210构成为，与贯通孔98和开口部208相比向径向外侧突出，并且能够被前端壁部202a和底壁部202b拉挂止挡。在阀部210的前端面210a固定能够与第二柱塞202的前端壁部202a接触并且气密地闭塞的第一密封件104。

第一和第二柱塞200、202的调整机构218由收容室206和阀部210构成。即，在阀部210与收容室206的前端壁部202a接触的状态下，阻断氢气经由流通路204的流动，另一方面当阀部210向基端方向(规定方向)移动时，容许氢气经由流通路204的流动。另外，在阀部210在移动余裕距离之间移动时，调整机构218使阀部210与收容室206之间的间隙206a缓缓地增大。因此，伴随着阀部210的位移量的增加而开放量线性地上升，从而能够使氢气的流动量线性地变化(也参照图9A)。

喷射器装置10A与以上的柱塞72的结构对应地具有两个弹簧78。第一弹簧220配置在第一柱塞200的磁性体214的基端面与筐体70之间，对第一柱塞200向前端方向(相反方向)施力。第二弹簧222配置在第二柱塞202的基端面与筐体70的底壁部70c之间，对第二柱塞202向前端方向施力。而且，第二弹簧222的施加力设定为比第一弹簧220的施加力大。

另一方面，在喷射器装置10A设置的单一线圈部224(线圈部76)在控制部22(参照图1)的控制下，供给适当的电力，来吸引第一柱塞200的磁性体214。由此向第一柱塞200施加向基端方向后退的后退力。

第二实施方式涉及的喷射器装置10A基本是如以上构成，以下说明其作用。

喷射器装置10A由控制部22向单一线圈部224进行电力供给，由此使单一线圈部224产生磁力。由此如图7所示，第一柱塞200的磁性体214被吸引，进行抵抗第一弹簧220的施加力来使第一柱塞200整体向基端方向位移第一移动量的后退第一阶段(相当于第二动作)。在后退第一阶段中，第一柱塞200单独地(与第二柱塞202相对地)后退，到阀部210与第二柱塞202的底壁部202b接触为止。

而且，因第一柱塞200的后退移动，阀部210将第一密封件104在收容室206中闭塞的部位开放。其结果是，从上游侧供给配管40a经由气体流入口81流入至流体室80的氢气，寻着在第一柱塞200的流路216流动的流动路径行进。氢气通过流路216流入至收容室206，通过收容室206与阀部210之间的间隙206a流向开口部208。由此氢气从开口部208流出，进一步地从筐体70的气体流出口82向下游侧供给配管40b流出。因此，喷射器装置10A能够在第一柱塞200的后退第一阶段中，使氢气以少量并且调整了的动作流量来流出。

在后退第一阶段后，线圈部76能够进行使第一柱塞200进一步向基端方向位移第二移动量的后退第二阶段(相当于第一动作)。在后退第二阶段中，后退的第一柱塞200的阀部210拉挂第二柱塞202，由此也向第二柱塞202施加后退力。由此，第二柱塞202抵抗第二弹簧222的施加力并后退移动，从而将第二密封件106在流体室80中闭塞的部位开放。

其结果是，从上游侧供给配管40a经由气体流入口81流入至流体室80的氢气，在流体室80中，在通过筐体70的侧壁部70b与第二柱塞202的外周面之间的间隙80a的流动路径来向筐体70的前端侧行进。进一步地，氢气还通过筐体70的前端壁部70a与第二柱塞202的前端壁部202a之间，由此向中央部(第一柱塞200的相向部位)行进。由此能够使氢气从气体流出口82向下游侧供给配管40b喷出。

第一和第二柱塞200、202向基端方向移动，到第一柱塞200与筐体70的冲程调整机构122(移动界限)接触为止。之后，当控制部22停止向单一线圈部224供给电力时，第一和第二柱塞200、202因弹簧78的弹性恢复力而向前端方向移动。而且，伴随着向前端方向移动，第二柱塞202与筐体70的前端壁部70a接触，由此阻断氢气的喷出。

总结以上的喷射器装置10A的动作，则能够得到如图9A所示的氢气的动作流量特性。即，在后退第一阶段中，当在控制部22的控制下向单一线圈部224供给电流时，在供给电流值比界限值B小的阶段中，第一柱塞200和第二柱塞202的调整机构218开放，与供给电流值成比例地动作流量缓慢地并且线性地上升。而且当供给电流值成为界限值B以上时，第一和第二柱塞200、202一体地后退，动作流量急剧地上升。而且，在供给界限值L处能够喷出大流量的氢气。

另外，如图9B所示，可以说喷射器装置10A的下游侧的动作压力为，在后退第一阶段为上下小幅度振动，在后退第二阶段为上下大幅振动。因此，控制部22能够组合后退第一阶段和后退第二阶段，由此适当地调整喷射器装置10A的下游侧的氢气的压力。

如以上的那样，在第二实施方式涉及的喷射器装置10A中也能够得到与第一实施方式涉及的喷射器装置10同样的效果。特别是，喷射器装置10A即使利用单一线圈部224来进行第一和第二动作，也能够更容易进行流体的流量控制。而且如果是单一线圈部224，能够更促进装置的小型化。

另外，喷射器装置10A具有第一和第二弹簧220、222，由此即使在第一和第二动作中第一柱塞200向同方向位移，也能够顺畅地实现第一和第二柱塞200、202的弹性复原。

此外，第二实施方式涉及的喷射器装置10A也不限定于上述结构，能够获取各种应用例、变形例。例如，在上述的喷射器装置10A中，是在第一柱塞200设置流路216的结构。流路216的形成部位不限定于此，例如，也可以在第二柱塞202设置流路216a(参照图6中的虚线)。即，流路216a将围着贯通孔98的内周面与收容室206连通，阀部210的外侧缘与第二柱塞202的侧壁之间的间隙206a同收容室206侧的流路的开口相向。在该情况下也能够良好地将氢气引导至收容室206。

Claims (5)

1.一种喷射器装置，具备能够流入和流出流体的筐体；被收容在所述筐体内的第一柱塞和第二柱塞；以及驱动部，其能够实施使所述第一柱塞和所述第二柱塞一体地位移的第一动作、以及使所述第一柱塞相对于所述第二柱塞而言相对地位移的第二动作，其中，所述第一柱塞和所述第二柱塞具有所述流体的调整机构，所述第二柱塞具有流动所述流体的流通路，所述调整机构构成为，包括：阀部，其设置在所述第一柱塞的前端部，以有固定的移动余裕距离的方式被收容在所述第二柱塞的前端壁部与底壁部之间，并且能够被所述前端壁部和所述底壁部拉挂止挡；以及收容部，其在所述第二柱塞中构成所述流通路，并且以能够将所述阀部在接触与非接触之间进行切换的方式收容所述阀部，所述第一柱塞具有：配置在所述收容部的所述阀部；配置在所述驱动部的磁性体；以及将所述磁性体与所述阀部相连的轴部，所述第一柱塞通过所述第二动作来将所述流通路打开关闭，在所述阀部与所述前端壁部接触的状态下，阻断所述流体经由所述流通路的流动，另一方面当所述阀部向所述底壁部方向移动时，容许所述流体经由所述流通路的流动，所述调整机构基于所述第二动作中的所述第一柱塞相对于所述第二柱塞而言相对的位移量来使开放的所述流通路的流路截面积线性地进行变化，在所述第一柱塞的所述阀部和所述轴部的内部设置有将流入所述筐体的所述流体引导至所述流通路的流路，所述流路从所述轴部的外周面起通过所述轴部内向前端方向延伸，在所述阀部内弯曲并向径向外侧延伸，在所述阀部的外侧缘处开口。

2.根据权利要求1所述的喷射器装置，其特征在于，所述筐体具备流入所述流体的流体室，所述第二柱塞仅配置在所述流体室。

3.根据权利要求2所述的喷射器装置，其特征在于，在所述第一动作时，在所述第二柱塞与所述筐体之间形成使所述流体流动至所述第一柱塞和所述第二柱塞移动之前的空间的流动路径。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的喷射器装置，其特征在于，所述驱动部具有一个线圈部，所述线圈部使所述第一柱塞向规定方向位移第一移动量，由此进行所述第二动作，来使所述流体微小地流动，另一方面，所述线圈部使所述第一柱塞向所述规定方向位移比所述第一移动量多的第二移动量，由此进行所述第一动作，来使所述流体大量地流动。

5.根据权利要求4所述的喷射器装置，其特征在于，所述驱动部具有第一弹簧以及第二弹簧，所述第一弹簧对所述第一柱塞向所述规定方向的相反方向施力，所述第二弹簧对所述第二柱塞向所述相反方向施力。

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