JP2016091891A - 燃料供給ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品の点数を低減でき、かつ、小型化を図ることができる燃料供給ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、導入通路５６に導入された水素ガスをインジェクタ５２により導出通路７２へ噴射することで水素ガスを減圧する水素供給ユニット２４において、導入通路５６の内圧が第１所定値以上となった場合に導入通路５６の内部の水素ガスを導入通路５６の外部に放出する１次側リリーフバルブ４８と、導出通路７２の内圧が第２所定値以上となった場合に導出通路７２の内部の水素ガスを導出通路７２の外部に放出する２次側リリーフバルブ５０と、を有し、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料容器から供給先へ供給される燃料ガスの流量及び圧力を調節するために使用される燃料供給ユニットに関するものである。

従来、例えば、下記の特許文献１に開示される燃料電池システムが知られている。特許文献１に開示される燃料電池システムは、燃料ガスが供給される入口側マニホールドと、入口側マニホールドに設けられ燃料ガスの流量及び圧力を制御するインジェクタと、インジェクタの射出側に設けられる出口側マニホールドと、を有する。そして、リリーフ弁が出口側マニホールドに設けられている。

特開２０１２−１５６０３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示される燃料電池システムは燃料ガス供給配管系のユニット化を図ることができるものの、特許文献１にはリリーフ弁の設置方法については特に開示されていない。一般的にリリーフ弁を出口側マニホールドに設けようとすると、リリーフ弁を出口側マニホールドに固定するためのプラグやボルトなどの部品が必要になると考えられる。そうすると、リリーフ弁を出口側マニホールドに組み付ける作業が煩雑となってしまう。そのため、ユニットを構成する部品点数を低減することが望まれる。また、リリーフ弁が出口側マニホールドから外部に突出するように設けられる場合には、その分だけユニットのコンパクト化が阻害されてしまう。そうすると、このようなユニットを、例えば、車両のエンジンルームの限られたスペースに余裕をもって搭載できないおそれがある。そのため、ユニットの更なる小型化が望まれる。

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、構成部品の点数を低減でき、かつ、小型化を図ることができる燃料供給ユニットを提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、燃料ガスが導入される導入通路を備える導入ブロックと、前記燃料ガスが導出される導出通路を備える導出ブロックと、前記燃料ガスの流量及び圧力を調節するための少なくとも一つのインジェクタと、を有し、前記導入通路に導入された前記燃料ガスを前記インジェクタにより前記導出通路へ噴射することで前記燃料ガスを減圧する燃料供給ユニットにおいて、前記導入通路または前記導出通路のいずれかの通路の内圧が所定値以上となった場合に前記通路の内部の前記燃料ガスを前記通路の外部に放出するリリーフバルブを有し、前記リリーフバルブは、前記導入ブロックと前記導出ブロックとの間で挟持されるように配置されていること、を特徴とする。

この態様によれば、リリーフバルブを導入ブロックや導出ブロックに固定するための留め具を廃止することができるので、燃料供給ユニットの構成部品の点数を低減できる。また、リリーフバルブを導入ブロックと導出ブロックから張り出させることなく導入ブロックと導出ブロックに組み付けることができるので、燃料供給ユニットの小型化を図ることができる。

上記の態様においては、前記導入ブロックと前記導出ブロックの少なくともいずれか一方は、前記通路に接続する凹部を備え、前記リリーフバルブは、弁体とスプリングとを備え、前記スプリングが前記弁体を前記通路側に向かって付勢している状態で、前記凹部の内部に配置されていること、が好ましい。

この態様によれば、より効果的に、燃料供給ユニットの小型化を図ることができる。

上記の態様においては、前記導入ブロックと前記導出ブロックの少なくともいずれか一方は、前記スプリングを保持する部分にてざぐりを備えること、が好ましい。

この態様によれば、スプリングがズレ難くなるので、リリーフバルブの動作が安定する。

上記の態様においては、前記リリーフバルブとして、前記導入通路の内部の前記燃料ガスを前記導入通路の外部に放出する第１リリーフバルブと、前記導出通路の内部の前記燃料ガスを前記導出通路の外部に放出する第２リリーフバルブと、を有すること、が好ましい。

この態様によれば、導入通路用のリリーフバルブと導出通路用のリリーフバルブとを１つのユニット内にコンパクトに収めることができる。

上記の態様においては、前記第１リリーフバルブと前記第２リリーフバルブとが一体的に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、構成部品の点数をさらに低減でき、かつ、さらに小型化を図ることができる。

上記の態様においては、前記リリーフバルブから前記燃料ガスが放出されるガス放出部は、前記導入ブロックまたは前記導出ブロックのいずれかに設けられた切欠き部により形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、導入ブロックや導出ブロックにおいて流路を加工する工数を減らすことができるので、燃料供給ユニットの製造時の作業負担が低減される。

上記の態様においては、前記第１リリーフバルブから前記燃料ガスが放出される第１ガス放出部は、前記導出通路に連通していること、が好ましい。

この態様によれば、燃料供給ユニットの外部に放出する燃料ガスの量を低減できるので、無駄に放出してしまう燃料ガスの量を低減でき、安全性も向上できる。

本発明に係る燃料供給ユニットによれば、構成部品の点数を低減でき、かつ、小型化を図ることができる。

燃料電池システムの概略構成図である。 第１実施例における水素供給ユニットの断面図である。 第２実施例における一体型リリーフバルブ周辺の断面図である。 第３実施例における１次側リリーフバルブ周辺の断面図である。 第４実施例における１次側リリーフバルブ周辺の断面図である。 第５実施例における２次側リリーフバルブ周辺の断面図である。 第６実施例における水素供給ユニットの断面図である。 第７実施例における水素供給ユニットの断面図である。

〔燃料電池システムの説明〕
まず、燃料電池システム１について説明する。燃料電池システム１は、燃料電池１０、水素ボンベ１２、水素供給通路１４、水素排出通路１６、主止弁１８、第１切換弁２０、高圧レギュレータ２２、水素供給ユニット２４、エア供給通路２６、エア排出通路２８、エアポンプ３０、第２切換弁３２、１次圧センサ３４、２次圧センサ３６、３次圧センサ３８、エア圧センサ４０、コントローラ４２などを有している。

この燃料電池システム１は、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ（図示略）に電力を供給するために使用される。燃料電池１０は、燃料ガスとしての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池１０で発電した電力は、インバータ（図示略）を介して駆動用モータ（図示略）に供給される。水素ボンベ１２には、高圧の水素ガスが蓄えられる。

燃料電池１０のアノード側には、水素供給システムが設けられている。この水素供給システムは、水素ボンベ１２から供給先の燃料電池１０へ水素ガスを供給するための水素供給通路１４と、燃料電池１０から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路１６とを備えている。水素ボンベ１２の直下流の水素供給通路１４には、水素ボンベ１２から水素供給通路１４への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁１８が設けられる。水素排出通路１６には、電磁弁よりなる第１切換弁２０が設けられる。

主止弁１８より下流の水素供給通路１４には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ２２が設けられる。主止弁１８と高圧レギュレータ２２との間の水素供給通路１４には、その中の圧力を１次圧Ｐ１として検出するための１次圧センサ３４が設けられる。

高圧レギュレータ２２より下流の水素供給通路１４には、２次圧センサ３６が設けられる。２次圧センサ３６は、高圧レギュレータ２２と水素供給ユニット２４との間の水素供給通路１４の中の圧力を２次圧Ｐ２として検出する。

２次圧センサ３６より下流の水素供給通路１４には、燃料電池１０へ供給される水素ガスの流量及び圧力を調節するための水素供給ユニット２４が設けられる。水素供給ユニット２４は、本発明の燃料供給ユニットの一例に相当する。なお、水素供給ユニット２４の詳細は、後述する。

水素供給ユニット２４より下流の水素供給通路１４には、３次圧センサ３８が設けられる。３次圧センサ３８は、水素供給ユニット２４と燃料電池１０との間の水素供給通路１４の中の圧力を３次圧Ｐ３として検出する。

一方、燃料電池１０のカソード側には、燃料電池１０にエアを供給するためのエア供給通路２６と、燃料電池１０から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路２８とが設けられている。エア供給通路２６には、燃料電池１０に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ３０が設けられている。エアポンプ３０より下流のエア供給通路２６には、エア圧力Ｐ４を検出するためのエア圧センサ４０が設けられる。エア排出通路２８には、電磁弁よりなる第２切換弁３２が設けられる。

上記構成において、水素ボンベ１２から導出される水素ガスは、水素供給通路１４を通り、主止弁１８、高圧レギュレータ２２、水素供給ユニット２４を介して燃料電池１０に供給される。燃料電池１０に供給された水素ガスは、燃料電池１０にて発電に使用された後、燃料電池１０から水素オフガスとして水素排出通路１６及び第１切換弁２０を介して排出される。

また、上記構成において、エアポンプ３０によりエア供給通路２６へ吐出されたエアは燃料電池１０に供給される。燃料電池１０に供給されたエアは、燃料電池１０にて発電に使用された後、燃料電池１０からエアオフガスとしてエア排出通路２８及び第２切換弁３２を介して排出される。

この燃料電池システム１は、システムの制御を司るコントローラ４２を更に備える。コントローラ４２は、燃料電池１０へ供給される水素ガスの流れを制御するために、１次圧センサ３４、２次圧センサ３６及び３次圧センサ３８の検出値に基づき、主止弁１８、水素供給ユニット２４に備わるインジェクタ５２を制御する。また、コントローラ４２は、水素排出通路１６の水素オフガスの流れを制御するために、第１切換弁２０を制御する。一方、コントローラ４２は、燃料電池１０へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ４０の検出値に基づきエアポンプ３０を制御する。

また、コントローラ４２は、エア排出通路２８のエアオフガスの流れを制御するために、第２切換弁３２を制御する。また、コントローラ４２は、燃料電池１０の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ４２は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、燃料電池１０へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ５２及びエアポンプ３０等を制御する。

〔水素供給ユニットの説明〕
次に、水素供給ユニット２４に関して説明する。

＜第１実施例＞
本実施例において、水素供給ユニット２４は、図１と図２に示すように、導入ブロック４４と、導出ブロック４６と、１次側リリーフバルブ４８と、２次側リリーフバルブ５０と、インジェクタ５２と、ボルト５４などを備えている。なお、１次側リリーフバルブ４８は本発明の「第１リリーフバルブ」の一例であり、２次側リリーフバルブ５０は本発明の「第２リリーフバルブ」の一例である。

導入ブロック４４は、水素供給通路１４の水素ガスをインジェクタ５２へ分配する部材である。導入ブロック４４は、導入通路５６と、第１凹部５８と、１次側取込口６０と、第２凹部６２と、２次側放出口６４（ガス放出部）と、凹部６６と、導入孔６８と、雌ネジ穴７０などを備えている。

導入通路５６は、水素供給通路１４から水素ガスが導入される通路である。

第１凹部５８は、導入ブロック４４における導出ブロック４６側の面４４ａに対して凹んで形成されている。第１凹部５８の内部には、１次側リリーフバルブ４８が配置されている。１次側取込口６０は、導入通路５６と第１凹部５８とに接続する通路である。これにより、第１凹部５８は、１次側リリーフバルブ４８の開弁時に、１次側取込口６０を介して、導入通路５６に連通する。また、第１凹部５８の底面部分において、１次側リリーフバルブ４８の閉弁時に後述する弁体８２が当接する弁座部５８ａを備えている。

第２凹部６２は、導入ブロック４４の面４４ａに対して凹んで形成されている。第２凹部６２の内部には、２次側リリーフバルブ５０が配置されている。２次側放出口６４は、第２凹部６２と水素供給ユニット２４の外部とに連通する通路である。これにより、第２凹部６２は、２次側放出口６４を介して、水素供給ユニット２４の外部に連通している。

凹部６６は、導入ブロック４４の面４４ａに対して凹んで形成されている。凹部６６の内部には、インジェクタ５２が配置されている。導入孔６８は、導入通路５６と凹部６６とに接続している。導入孔６８には、インジェクタ５２の入口側にある入口パイプ５２ｂが嵌め込まれている。そして、このようにして、図２に示す例において、導入通路５６に、３つのインジェクタ５２の入口パイプ５２ｂが並列に並んで接続されている。なお、凹部６６の内側は、図２の紙面奥側および紙面手前側について空洞になっており、水素供給ユニット２４の外部（大気）に連通している。また、雌ネジ穴７０には、ボルト５４が締結されている。

また、導出ブロック４６は、インジェクタ５２から噴射される水素ガスを合流させる部材である。導出ブロック４６は、導出通路７２と、１次側放出口７４（ガス放出部）と、２次側取込口７６と、ノズル孔７８、ボルト穴８０などを備えている。

導出通路７２は、インジェクタ５２から水素ガスが導出される通路である。

１次側放出口７４は、第１凹部５８と水素供給ユニット２４の外部とに連通する通路である。これにより、第１凹部５８は、１次側放出口７４を介して、水素供給ユニット２４の外部に連通している。２次側取込口７６は、第２凹部６２と導出通路７２とに接続する通路である。これにより、第２凹部６２は、２次側リリーフバルブ５０の開弁時に、２次側取込口７６を介して、導出通路７２に連通する。また、導出ブロック４６における導入ブロック４４側の面４６ａにおいて、２次側取込口７６の開口部分の周囲に、２次側リリーフバルブ５０の閉弁時に後述する弁体８６が当接する弁座部４６ｂを備えている。

ノズル孔７８には、インジェクタ５２の出口側にあるノズルパイプ５２ｃが嵌め込まれている。そして、このようにして、図２に示す例において、導出通路７２に、３つのインジェクタ５２のノズルパイプ５２ｃが並列に並んで接続されている。また、ボルト穴８０には、ボルト５４が挿入されている。

また、１次側リリーフバルブ４８は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。具体的には、１次側リリーフバルブ４８は、弁体８２とスプリング８４などを備えている。弁体８２は、円筒状に形成されており、小径部８２ａと大径部８２ｂを備えている。小径部８２ａは、大径部８２ｂよりも直径が小さく、導入通路５６側に配置されている。また、弁体８２は、小径部８２ａの内側と大径部８２ｂの内側に流路８２ｃを備えている。そして、大径部８２ｂの内側における流路８２ｃ内に、スプリング８４が配置されている。また、弁体８２は、小径部８２ａにおいて、第１凹部５８と流路８２ｃとを連通させる連通孔８２ｄを備えている。そして、１次側リリーフバルブ４８は、スプリング８４が弁体８２を導入通路５６側に向かって付勢している状態で、第１凹部５８の内部に配置されている。

このような構成の１次側リリーフバルブ４８は、導入通路５６の内圧が第１所定値（１次側の作動圧）以上となった場合に、導入通路５６の内部の水素ガスを導入通路５６の外部に放出することにより、導入通路５６の内圧を下げる。具体的には、１次側リリーフバルブ４８は、導入通路５６の内圧が第１所定値以上となった場合に、弁体８２がスプリング８４の付勢力に対抗して、小径部８２ａが第１凹部５８の弁座部５８ａから離れることにより、開弁する。そして、このように１次側リリーフバルブ４８が開弁すると、導入通路５６の内部の水素ガスは、１次側取込口６０を通って第１凹部５８の内部に取り込まれる。さらに、水素ガスは、弁体８２の連通孔８２ｄと流路８２ｃを通って１次側リリーフバルブ４８から１次側放出口７４に放出され、１次側放出口７４を通って水素供給ユニット２４の外部へ排出される。これにより、導入通路５６の内圧が下がる。

また、２次側リリーフバルブ５０は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。具体的には、２次側リリーフバルブ５０は、弁体８６とスプリング８８などを備えている。弁体８６は、円筒状に形成されており、小径部８６ａと大径部８６ｂを備えている。小径部８６ａは、大径部８６ｂよりも直径が小さく、導出通路７２側に配置されている。また、弁体８６は、小径部８６ａの内側と大径部８６ｂの内側に流路８６ｃを備えている。そして、大径部８６ｂの内側における流路８６ｃ内に、スプリング８８が配置されている。また、弁体８６は、小径部８６ａにおいて、第２凹部６２と流路８６ｃとを連通させる連通孔８６ｄを備えている。そして、２次側リリーフバルブ５０は、スプリング８８が弁体８６を導出通路７２側に向かって付勢している状態で、第２凹部６２の内部に配置されている。

このような構成の２次側リリーフバルブ５０は、導出通路７２の内圧が第２所定値（２次側の作動圧）以上となった場合に、導出通路７２の内部の水素ガスを導出通路７２の外部に放出することにより、導出通路７２の内圧を下げる。具体的には、２次側リリーフバルブ５０は、導出通路７２の内圧が第２所定値以上となった場合に、弁体８６がスプリング８８の付勢力に対抗して、小径部８６ａが導出ブロック４６の弁座部４６ｂから離れることにより、開弁する。そして、このように２次側リリーフバルブ５０が開弁すると、導出通路７２の内部の水素ガスは、２次側取込口７６を通って第２凹部６２の内部に取り込まれる。さらに、水素ガスは、弁体８６の連通孔８６ｄと流路８６ｃを通って２次側リリーフバルブ５０から２次側放出口６４に放出され、２次側放出口６４を通って水素供給ユニット２４の外部へ排出される。これにより、導出通路７２の内圧が下がる。

また、インジェクタ５２は、水素ガスの流量及び圧力を調節する。インジェクタ５２は、本体５２ａと、入口パイプ５２ｂと、ノズルパイプ５２ｃとを備えている。本体５２ａは、円筒形に形成されている。入口パイプ５２ｂは、本体５２ａの一端から突出し、本体５２ａよりも小径な円筒形に形成されている。ノズルパイプ５２ｃは、本体５２ａの他端から突出し、本体５２ａより小径な円筒形に形成されている。そして、水素ガスは、入口パイプ５２ｂから入って、ノズルパイプ５２ｃから吐出される。図２に示す例において、水素供給ユニット２４は、インジェクタ５２を３つ有している。なお、インジェクタ５２の数は、特に限定されず、１つであっても２つであっても４つ以上であってもよい。

このような構成の水素供給ユニット２４は、導入通路５６に導入された水素ガスをインジェクタ５２により導出通路７２へ噴射することで、水素ガスを減圧する。

以上のように、本実施例においては、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。このようにして、１次側リリーフバルブ４８の弁体８２とスプリング８４や、２次側リリーフバルブ５０の弁体８６とスプリング８８が、導入ブロック４４と導出ブロック４６に保持されている。

これにより、１次側リリーフバルブ４８や２次側リリーフバルブ５０を導入ブロック４４や導出ブロック４６に固定するための留め具（締結部品）を廃止することができるので、水素供給ユニット２４の構成部品の点数を低減できる。また、１次側リリーフバルブ４８や２次側リリーフバルブ５０を導入ブロック４４と導出ブロック４６から張り出させることなく導入ブロック４４と導出ブロック４６に組み付けることができるので、水素供給ユニット２４の小型化を図ることができる。

さらに、インジェクタ５２は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。これにより、インジェクタ５２を導入ブロック４４や導出ブロック４６に固定するための留め具を廃止することができるので、水素供給ユニット２４の構成部品の点数をさらに低減できる。また、インジェクタ５２を導入ブロック４４と導出ブロック４６から張り出させることなく導入ブロック４４と導出ブロック４６に組み付けることができるので、水素供給ユニット２４のさらなる小型化を図ることができる。

また、導入ブロック４４は、導入通路５６に接続する第１凹部５８と導出通路７２に接続する第２凹部６２を備えている。そして、１次側リリーフバルブ４８は、スプリング８４が弁体８２を導入通路５６側に向かって付勢している状態で、第１凹部５８の内部に配置されている。さらに、２次側リリーフバルブ５０は、スプリング８８が弁体８６を導出通路７２側に向かって付勢している状態で、第２凹部６２の内部に配置されている。このようにして、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０を導入ブロック４４の内部に配置させることができるので、より効果的に、水素供給ユニット２４の小型化を図ることができる。また、導入通路５６用の１次側リリーフバルブ４８と導出通路７２用の２次側リリーフバルブ５０の２つのリリーフバルブを、１つのユニット内にコンパクトに収めることができる。

次に、第２実施例〜第７実施例について説明するが、第１実施例や他の実施例と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。

＜第２実施例＞
本実施例において、水素供給ユニット２４は、図３に示すように、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０とが一体的に形成される一体型リリーフバルブ９０を有する。一体型リリーフバルブ９０は、導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されている。具体的には、一体型リリーフバルブ９０は、弁体８２とスプリング８４と弁体９２などを備えている。そして、１次側リリーフバルブ４８は弁体８２とプリング８４により形成され、２次側リリーフバルブ５０はスプリング８４と弁体９２により形成されている。本実施例において、弁体８２は、連通孔８２ｄ（図２参照）を備えておらず、簡素な構造に形成されている。弁体９２は、円筒状に形成されており、大径部９２ａと小径部９２ｂを備えている。大径部９２ａは、小径部９２ｂよりも直径が大きく、導出通路７２側に配置されている。そして、小径部９２ｂは、スプリング８４の内側に配置されている。

そして、一体型リリーフバルブ９０は、スプリング８４が弁体８２を導入通路５６側に向かって付勢し、かつ、スプリング８４が弁体９２を導出通路７２側に向かって付勢している状態で、第１凹部５８の内部に配置されている。このようにして、一体型リリーフバルブ９０は、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０においてスプリング８４を共有する構造となっている。

また、弁体９２のシール径ｄ２は、弁体８２のシール径ｄ１よりも大きい。これにより、一体型リリーフバルブ９０において、弁体９２の受圧面積が弁体８２の受圧面積よりも大きくなるので、２次側の作動圧（第２所定圧）が１次側の作動圧（第１所定圧）よりも小さくなる。ここで、シール径ｄ１は、弁体８２の小径部８２ａにおける弁座部５８ａとの当接部分の外径である。また、シール径ｄ２は、弁体９２の大径部９２ａにおける弁座部４６ｂとの当接部分の外径である。このように、１シール径ｄ１とシール径ｄ２により、一体型リリーフバルブ９０の１次側の作動圧と２次側の作動圧を調整できる。

また、２次側取込口７６は、第１凹部５８と導出通路７２とに接続する通路である。これにより、第１凹部５８は、一体型リリーフバルブ９０の２次側の開弁時に、２次側取込口７６を介して、導出通路７２に連通する。なお、第１凹部５８は、一体型リリーフバルブ９０の１次側の開弁時に、１次側取込口６０を介して、導入通路５６に連通する。

また、導入ブロック４４は、１次側放出口９４（ガス放出部）と２次側放出口９６（ガス放出部）を備えている。１次側放出口９４は、第１凹部５８と水素供給ユニット２４の外部とに連通する通路である。２次側放出口９６は、第１凹部５８と水素供給ユニット２４の外部とに連通する切欠き部である。

このような構成の一体型リリーフバルブ９０は、導入通路５６の内圧が第１所定値以上となった場合に、弁体８２の小径部８２ａが第１凹部５８の弁座部５８ａから離れることにより、開弁する。そして、このように一体型リリーフバルブ９０の１次側が開弁すると、導入通路５６の内部の水素ガスは、１次側取込口６０と第１凹部５８と１次側放出口９４を通って、凹部６６から水素供給ユニット２４の外部へ排出される。これにより、導入通路５６の内圧が下がる。

また、一体型リリーフバルブ９０は、導出通路７２の内圧が第２所定値以上となった場合に、弁体９２の大径部９２ａが導出ブロック４６の弁座部４６ｂから離れることにより、開弁する。そして、このように一体型リリーフバルブ９０の２次側が開弁すると、導出通路７２の内部の水素ガスは、２次側取込口７６と第１凹部５８と２次側放出口９６を通って、凹部６６から水素供給ユニット２４の外部へ排出される。これにより、導出通路７２の内圧が下がる。

以上のように、本実施例においては、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０とが一体的に形成されている。これにより、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０において、スプリング８４を共有することができる。そのため、水素供給ユニット２４の構成部品の点数をさらに低減でき、かつ、さらなる水素供給ユニット２４の小型化を図ることができる。

また、２次側リリーフバルブ５０から水素ガスが放出される２次側放出口９６は、導入ブロック４４に設けられた切欠き部により形成されている。これにより、導入ブロック４４において２次側放出口６４（図２参照）を加工する必要がなくなる。そのため、導入ブロック４４において流路を加工する工数を減らすことができるので、水素供給ユニット２４の製造時の作業負担が低減される。

＜第３実施例＞
本実施例において、図４に示すように、導入ブロック４４は、１次側放出口９８（ガス放出部）を備えている。１次側放出口９８は、第１凹部５８と水素供給ユニット２４の外部とに連通する切欠き部である。このように、本実施例の水素供給ユニット２４は、前記の１次側放出口７４（図２参照）の代わりに、１次側放出口９８を備えている。

そして、本実施例では、１次側リリーフバルブ４８の開弁時に、水素ガスは、１次側放出口９８を通って、凹部６６から水素供給ユニット２４の外部へ排出される。

以上のように、本実施例においては、１次側リリーフバルブ４８から水素ガスが放出される１次側放出口９８は、導入ブロック４４に設けられた切欠き部により形成されている。これにより、導出ブロック４６において１次側放出口７４（図２参照）を加工する必要がなくなる。そのため、導出ブロック４６において流路を加工する工数を減らすことができるので、水素供給ユニット２４の製造時の作業負担が低減される。

＜第４実施例＞
本実施例において、図５に示すように、導出ブロック４６は、面４６ａにおけるスプリング８４を保持する部分（座面）にて、ざぐり１００を備えている。

以上のように、本実施例においては、導出ブロック４６は、スプリング８４を保持する部分にてざぐり１００を備える。これにより、スプリング８４は、ざぐり１００の内部に嵌め込まれた状態で保持される。そのため、スプリング８４がズレ難くなるので、１次側リリーフバルブ４８の動作が安定する。なお、導入ブロック４４においても、ざぐり１００と同様に、第２凹部６２の底面におけるスプリング８８を保持する部分（図２参照）にて、ざぐり（不図示）を備えていてもよい。

＜第５実施例＞
本実施例において、図６に示すように、導入ブロック４４は、２次側放出口１０２（ガス放出部）を備えている。２次側放出口１０２は、第２凹部６２と水素供給ユニット２４の外部とに連通する切欠き部である。このように、本実施例の水素供給ユニット２４は、前記の２次側放出口６４（図２参照）の代わりに、２次側放出口１０２を備えている。

また、本実施例において、弁体８６は、連通孔８６ｄ（図２参照）を備えておらず、簡素な構造に形成され、かつ、小型化されている。

そして、本実施例では、２次側リリーフバルブ５０の開弁時に、水素ガスは、２次側放出口１０２を通って、凹部６６から水素供給ユニット２４の外部へ排出される。

以上のように、本実施例においては、２次側リリーフバルブ５０から水素ガスが放出される２次側放出口１０２は、導入ブロック４４に設けられた切欠き部により形成されている。これにより、導入ブロック４４において２次側放出口６４（図２参照）を加工する必要がなくなる。そのため、導入ブロック４４において流路を加工する工数を減らすことができるので、水素供給ユニット２４の製造時の作業負担が低減される。また、２次側リリーフバルブ５０が簡素化され、かつ、小型化される。

＜第６実施例＞
本実施例において、図７に示すように、導出ブロック４６は、１次側放出口１０４（第１ガス放出部）を備えている。１次側放出口１０４は、第１凹部５８と導出通路７２とに連通する通路である。このように、本実施例の水素供給ユニット２４は、前記の１次側放出口７４（図２参照）の代わりに、１次側放出口１０４を備えている。なお、２次側リリーフバルブ５０は、図７に示す例では示されていないが、図２に示すように導入ブロック４４と導出ブロック４６との間で挟持されるように配置されていてもよい。

以上のように、本実施例においては、１次側リリーフバルブ４８から水素ガスが放出される１次側放出口１０４は、導出通路７２に連通している。これにより、水素ガスは、１次側リリーフバルブ４８から、水素供給ユニット２４の外部に放出されるのではなく、導出通路７２に放出される。そのため、水素供給ユニット２４の外部に放出する水素ガスの量を低減できるので、無駄に放出してしまう水素ガスの量を低減でき、安全性も向上できる。

＜第７実施例＞
本実施例において、図８に示すように、導入ブロック４４と導出ブロック４６は、略Ｌ字型に形成されている。そして、導入ブロック４４は２次側取込口７６を介して導出通路７２に接続する第２凹部６２を備え、導出ブロック４６は１次側取込口６０を介して導入通路５６に接続する第１凹部５８を備えている。また、導入ブロック４４は、２次側放出口１０２を備えている。また、導出ブロック４６は、１次側放出口１０６（ガス放出部）を備えている。１次側放出口１０６は、第１凹部５８と水素供給ユニット２４の外部とに連通する切欠き部である。

また、弁体８２は、連通孔８２ｄ（図２参照）を備えておらず、簡素な構造に形成され、かつ、小型化されている。また、弁体８６は、連通孔８６ｄ（図２参照）を備えておらず、簡素な構造に形成され、かつ、小型化されている。また、導入ブロック４４の面４４ａにおいて、１次側取込口６０の開口部分の周囲に、１次側リリーフバルブ４８の閉弁時に弁体８２が当接する弁座部４４ｂを備えている。

このように本実施例によれば、導入ブロック４４において２次側放出口６４（図２参照）を加工する必要がなくなり、かつ、導出ブロック４６において１次側放出口７４（図２参照）を加工する必要がなくなるので、水素供給ユニット２４の製造時の作業負担が低減される。また、１次側リリーフバルブ４８と２次側リリーフバルブ５０が簡素化され、かつ、小型化される。

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、第２凹部６２は、導出ブロック４６に備わっていてもよい。

１ 燃料電池システム
１０ 燃料電池
１２ 水素ボンベ
１４ 水素供給通路
２４ 水素供給ユニット
４４ 導入ブロック
４６ 導出ブロック
４８ １次側リリーフバルブ
５０ ２次側リリーフバルブ
５２ インジェクタ
５６ 導入通路
５８ 第１凹部
６０ １次側取込口
６２ 第２凹部
６４ ２次側放出口
７２ 導出通路
７４ １次側放出口
７６ ２次側取込口
８２ 弁体
８４ スプリング
８６ 弁体
８８ スプリング
９０ 一体型リリーフバルブ
９２ 弁体
９４ １次側放出口
９６ ２次側放出口
９８ １次側放出口
１００ ざぐり
１０２ ２次側放出口
１０４ １次側放出口
１０６ １次側放出口
ｄ１ シール径
ｄ２ シール径

Claims (7)

1. 燃料ガスが導入される導入通路を備える導入ブロックと、前記燃料ガスが導出される導出通路を備える導出ブロックと、前記燃料ガスの流量及び圧力を調節するための少なくとも一つのインジェクタと、を有し、前記導入通路に導入された前記燃料ガスを前記インジェクタにより前記導出通路へ噴射することで前記燃料ガスを減圧する燃料供給ユニットにおいて、
   前記導入通路または前記導出通路のいずれかの通路の内圧が所定値以上となった場合に前記通路の内部の前記燃料ガスを前記通路の外部に放出するリリーフバルブを有し、
   前記リリーフバルブは、前記導入ブロックと前記導出ブロックとの間で挟持されるように配置されていること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
2. 請求項１の燃料供給ユニットにおいて、
   前記導入ブロックと前記導出ブロックの少なくともいずれか一方は、前記通路に接続する凹部を備え、
   前記リリーフバルブは、弁体とスプリングとを備え、前記スプリングが前記弁体を前記通路側に向かって付勢している状態で、前記凹部の内部に配置されていること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
3. 請求項２の燃料供給ユニットにおいて、
   前記導入ブロックと前記導出ブロックの少なくともいずれか一方は、前記スプリングを保持する部分にてざぐりを備えること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
   前記リリーフバルブとして、前記導入通路の内部の前記燃料ガスを前記導入通路の外部に放出する第１リリーフバルブと、前記導出通路の内部の前記燃料ガスを前記導出通路の外部に放出する第２リリーフバルブと、を有すること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
5. 請求項４の燃料供給ユニットにおいて、
   前記第１リリーフバルブと前記第２リリーフバルブとが一体的に形成されていること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
   前記リリーフバルブから前記燃料ガスが放出されるガス放出部は、前記導入ブロックまたは前記導出ブロックのいずれかに設けられた切欠き部により形成されていること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。
7. 請求項４の燃料供給ユニットにおいて、
   前記第１リリーフバルブから前記燃料ガスが放出される第１ガス放出部は、前記導出通路に連通していること、
   を特徴とする燃料供給ユニット。

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