JP5229687B2 - Fuel gas supply device for fuel cell system - Google Patents

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Description

この発明は、燃料電池システムの燃料ガス供給装置に係り、特に燃料タンクに高圧で貯蔵される燃料ガスを減圧して燃料電池に供給する燃料電池システムの燃料ガス供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel gas supply device for a fuel cell system, and more particularly to a fuel gas supply device for a fuel cell system that depressurizes fuel gas stored in a fuel tank at high pressure and supplies the fuel gas to the fuel cell.

電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、その動力源となる燃料電池（スタック）を備えた燃料電池システムが搭載される。
燃料電池に純水素を燃料ガスとして供給する場合、燃料ガスを、レギュレータによって所望の圧力まで減圧して燃料電池のアノード側に供給している。燃料タンクには高圧の状態で燃料ガスを充填してあるので、レギュレータによって減圧する際に、多段階に減圧している。また、燃料供給管の経路上には、燃料ガスの流通遮断状態を制御する電磁弁（インジェクタや遮断弁等）や、経路上の燃料ガスの高圧状態といった不都合な状態や異常状態の時に作動する圧力逃し弁が設けられている。 A vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is equipped with a fuel cell system including a fuel cell (stack) as a power source.
When supplying pure hydrogen as a fuel gas to the fuel cell, the fuel gas is reduced to a desired pressure by a regulator and supplied to the anode side of the fuel cell. Since the fuel tank is filled with fuel gas at a high pressure, the pressure is reduced in multiple stages when the pressure is reduced by the regulator. In addition, on the path of the fuel supply pipe, it operates in an inconvenient or abnormal state such as an electromagnetic valve (injector, shutoff valve, etc.) for controlling the cutoff state of the fuel gas or the high pressure state of the fuel gas on the path. A pressure relief valve is provided.

従来、燃料電池システムには、減圧弁よりも燃料タンク側に外部導出弁を設置し、この外部導出弁を介して燃料ガスを排出し、減圧弁と燃料電池とを接続する配管を燃料ガスに耐えうる強度よりも低い強度の配管とし、軽量化や設置を容易とするものがある。
特開２００６−３３１７８１号公報 Conventionally, in a fuel cell system, an external lead-out valve is installed on the fuel tank side of the pressure reducing valve, fuel gas is discharged through the external lead-out valve, and piping connecting the pressure reducing valve and the fuel cell is used as fuel gas. Some pipes have lower strength than can be withstood, making them lighter and easier to install.
JP 2006-331781 A

ところで、従来、燃料電池システムにおいて、レギュレータを設定する際には、先ず、その減圧比（レベル）を設定し、レギュレータを構成する前後の通路の断面積が決まり、次に、その減圧前後である上流側の圧力と下流側の圧力とに応じて、夫々圧力逃し弁の動作圧力を決定するといった手順を踏んでいる。この時、夫々の電磁弁や圧力逃し弁の経路上の位置は、任意に決められる。
しかし、電磁弁を閉弁した後も、レギュレータの構造上、完全にシールすることが困難であり、下流側に水素ガスが流れるクリープ現象が生じてしまい、そして、その下流側の圧力が上昇して、圧力逃し弁の圧力が一定値以上に上昇すると、その圧力逃し弁から、本来は燃料電池に供給するはずの水素ガスが、無駄に排出されてしまうという不都合があった。 Conventionally, when setting a regulator in a fuel cell system, first, the pressure reduction ratio (level) is set, the cross-sectional area of the passage before and after the regulator is determined, and then before and after the pressure reduction. The procedure is such that the operating pressure of the pressure relief valve is determined in accordance with the upstream pressure and the downstream pressure. At this time, the positions of the respective solenoid valves and pressure relief valves on the paths are arbitrarily determined.
However, even after the solenoid valve is closed, it is difficult to seal completely due to the regulator structure, and a creep phenomenon occurs in which hydrogen gas flows downstream, and the pressure on the downstream side increases. Thus, when the pressure of the pressure relief valve rises above a certain value, hydrogen gas that should originally be supplied to the fuel cell is discharged from the pressure relief valve.

そこで、この発明の目的は、燃料ガス成分を排出する機能を無駄に働かせる機会を減らし、また、省スペースで搭載性が良く、しかも、燃料供給管の配策（取り回し）での注意事項を減らしてその困難性を低減する燃料電池システムの燃料ガス供給装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to reduce the chances of wasteful use of the function of discharging the fuel gas component, to reduce the space-saving and easy to install, and to reduce the precautions in the arrangement (managing) of the fuel supply pipe. Another object of the present invention is to provide a fuel gas supply device for a fuel cell system that reduces the difficulty of the operation.

この発明は、カソードに酸素を含む空気を供給するとともにアノードに水素を含む燃料ガスを供給して発電を行う燃料電池と、この燃料電池の下流側の排気管に消音器を備える排気装置と、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給管を備える燃料装置とを設け、前記燃料供給管の経路上に燃料ガスを減圧するレギュレータと燃料ガスの流通遮断を制御可能な第一および第二の電磁弁と燃料ガスを前記燃料装置の外部に放出可能な圧力逃し弁とを設けた燃料電池システムの燃料ガス供給装置において、前記レギュレータを備えるレギュレータブロックに前記第一の電磁弁と複数の圧力逃し弁とを一体的に設け、前記第一の電磁弁を前記レギュレータの上流側に接続される上流側燃料ガス通路で且つ前記レギュレータの近傍位置に設け、一の圧力逃し弁を前記上流側燃料ガス通路における前記第一の電磁弁より下流側に接続する一方、他の圧力逃し弁を前記レギュレータの下流側に接続される下流側燃料ガス通路に接続し、前記レギュレータブロックには前記第一の電磁弁よりも上流側に上流側燃料供給管が接続されるとともに前記レギュレータよりも下流側に下流側燃料供給管が接続され、前記上流側燃料供給管に前記レギュレータブロックとは別のレギュレータブロックを設け、前記下流側燃料供給管に前記第二の電磁弁を設け、前記第一の電磁弁と前記第二の電磁弁とを閉弁することにより前記上流側燃料ガス通路と前記下流側燃料ガス通路と前記下流側燃料供給管とを流通する燃料ガスの流れを遮断して前記第一の電磁弁と前記第二の電磁弁との間に燃料ガスを貯留する容量エリアを形成することを特徴とする。 The present invention provides a fuel cell for generating power by supplying air containing oxygen to the cathode and supplying a fuel gas containing hydrogen to the anode, an exhaust device including a silencer in an exhaust pipe downstream of the fuel cell, and A fuel device having a fuel supply pipe for supplying fuel gas to the fuel cell; a regulator for depressurizing the fuel gas on the path of the fuel supply pipe ; In a fuel gas supply device for a fuel cell system, comprising a solenoid valve and a pressure relief valve capable of releasing fuel gas to the outside of the fuel device, the regulator block including the regulator includes the first solenoid valve and a plurality of pressure reliefs. integrally provided with a valve, provided with the first solenoid valve in the vicinity of and the regulator on the upstream side fuel gas passage connected to the upstream side of the regulator, one While connected to the downstream side of the force relief valve in the upstream fuel gas channel first solenoid valve, connected to the downstream side fuel gas passage connected to another pressure relief valve on the downstream side of the regulator, the An upstream fuel supply pipe is connected to the regulator block upstream from the first solenoid valve, and a downstream fuel supply pipe is connected downstream from the regulator, and the regulator is connected to the upstream fuel supply pipe. A regulator block different from the block is provided, the second solenoid valve is provided in the downstream fuel supply pipe, and the upstream fuel is closed by closing the first solenoid valve and the second solenoid valve. The flow of the fuel gas flowing through the gas passage, the downstream fuel gas passage, and the downstream fuel supply pipe is cut off, and the fuel gas is stored between the first solenoid valve and the second solenoid valve. Yong And forming an area.

この発明の燃料電池システムの燃料ガス供給装置は、燃料ガス成分を排出する機能を無駄に働かせる機会を減らし、また、省スペースで搭載性が良く、しかも、燃料供給配管の配策（取り回し）を簡単にできる。   The fuel gas supply device of the fuel cell system according to the present invention reduces the chance of wasteful use of the function of discharging the fuel gas component, is space-saving and has good mountability, and is capable of arranging the fuel supply piping. Easy to do.

この発明は、燃料ガス成分を排出する機能を無駄に働かせる機会を減らし、また、省スペースで搭載性が良く、しかも、燃料供給配管の配策（取り回し）を簡単にする目的を、電磁弁をレギュレータの上流側燃料ガス通路で且つレギュレータの近傍位置に設け、一の圧力逃し弁をレギュレータの上流側燃料ガス通路に接続する一方、他の圧力逃し弁をレギュレータの下流側燃料ガス通路に接続して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。 The purpose of the present invention is to reduce the opportunity to wastefully use the function of discharging the fuel gas component, to save space, to be easy to mount, and to simplify the arrangement (manipulation) of the fuel supply pipe. Provided on the upstream fuel gas passage of the regulator and in the vicinity of the regulator, one pressure relief valve is connected to the upstream fuel gas passage of the regulator, and the other pressure relief valve is connected to the downstream fuel gas passage of the regulator. Is realized.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図５において、１は燃料電池車（以下「車両」という）に搭載される燃料電池システムである。
図５に示すように、燃料電池システム１は、カソードに酸素を含む空気を供給するとともに、アノードに水素を含む燃料ガスを供給して発電を行う燃料電池（スタック）２を備えている。
また、燃料電池システム１には、燃料電池２の上流側で空気を供給する空気供給系の空気装置３と、燃料電池２に燃料ガスを供給する燃料供給系の燃料装置４と、燃料電池２を適正に温度に冷却する冷却系の冷却装置５と、燃料電池２の下流側で空気（オフガス）を排出する排気系の排気装置６とが設けられる。 1 to 5 show an embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a fuel cell system mounted on a fuel cell vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”).
As shown in FIG. 5, the fuel cell system 1 includes a fuel cell (stack) 2 that generates electric power by supplying air containing oxygen to the cathode and supplying fuel gas containing hydrogen to the anode.
The fuel cell system 1 includes an air supply system air device 3 that supplies air upstream of the fuel cell 2, a fuel supply system fuel device 4 that supplies fuel gas to the fuel cell 2, and the fuel cell 2. Is provided with a cooling system 5 that cools the fuel appropriately to a temperature, and an exhaust system 6 that exhausts air (off-gas) downstream of the fuel cell 2.

空気装置３において、燃料電池２には、空気供給管７が接続する。この空気供給管７には、空気入口側から順次に、空気入口からの空気を浄化するエアフィルタ８と、空気を引き込んで数気圧程度に加圧して燃料電池２側に送り込むエアコンプレッサ９と、空気を高い発電効率を得られる温度に調整する熱交換器１０と、空気を高い発電効率を得られる湿度に調整する加湿器１１とが設けられている。
また、空気供給管７には、エアコンプレッサ９と熱交換器１０との間で、空気バイパス管１２が接続している。この空気バイパス管１２は、空気遮断弁１３を備え、先端が後述するマニホルド２７に接続する。空気供給管７と空気バイパス管１２は、共に、断面積が比較的大きいものに形成されている。
エアコンプレッサ９は、ターボコンプレッサようなの遠心ファンを有し、電動モータによって０〜数万ｒｐｍで駆動可能なものである。このエアコンプレッサ９の駆動時には、比較的脈動が少ないものの、高周波の風きり音が生じる。
エアコンプレッサ９からの空気は、燃料電池２のカソード側に送られるが、そのうちの一部の空気が燃料電池２を介さずに空気バイパス管１２からバイパスして排出される。これにより、燃料電池２のカソード側に流れ込む空気流量を調整する一方、燃料電池２のカソード側に送られる空気は、熱交換器１０を通して高い発電効率を得られる温度に調整され、その後、イオンの流動性によって高い変換効率を得られるように加湿器１１で加湿され、そして、燃料電池２のカソード側に送り込まれる。この送り込まれた空気は、燃料電池２の内部では、内部のマニホルド構造によって無数のセルに分配供給した後、各セルを通過し、排気装置５から燃料電池２の外部に排出される。 In the air device 3, an air supply pipe 7 is connected to the fuel cell 2. The air supply pipe 7 includes an air filter 8 that purifies air from the air inlet sequentially, an air compressor 9 that draws in air, pressurizes it to about several atmospheres, and sends it to the fuel cell 2 side. A heat exchanger 10 that adjusts air to a temperature at which high power generation efficiency can be obtained, and a humidifier 11 that adjusts air to a humidity at which high power generation efficiency can be obtained are provided.
An air bypass pipe 12 is connected to the air supply pipe 7 between the air compressor 9 and the heat exchanger 10. The air bypass pipe 12 includes an air shut-off valve 13 and has a tip connected to a manifold 27 described later. Both the air supply pipe 7 and the air bypass pipe 12 are formed to have a relatively large cross-sectional area.
The air compressor 9 has a centrifugal fan such as a turbo compressor, and can be driven by an electric motor at 0 to tens of thousands rpm. When the air compressor 9 is driven, a high-frequency wind noise is generated although there are relatively few pulsations.
The air from the air compressor 9 is sent to the cathode side of the fuel cell 2, but a part of the air is bypassed and discharged from the air bypass pipe 12 without passing through the fuel cell 2. As a result, the flow rate of air flowing into the cathode side of the fuel cell 2 is adjusted, while the air sent to the cathode side of the fuel cell 2 is adjusted to a temperature at which high power generation efficiency can be obtained through the heat exchanger 10. It is humidified by the humidifier 11 so as to obtain a high conversion efficiency due to fluidity, and then sent to the cathode side of the fuel cell 2. The supplied air is distributed and supplied to an infinite number of cells inside the fuel cell 2 by an internal manifold structure, passes through each cell, and is discharged from the exhaust device 5 to the outside of the fuel cell 2.

燃料装置４において、燃料電池２には、燃料供給管１４を介して燃料ガスを貯留するタンクユニット１５の燃料タンク１６が接続する。燃料供給管１４には、燃料タンク１６側から順次に、燃料電池２に供給する燃料ガスを減圧するレギュレータブロック（減圧弁）１７と、電磁弁である調整用電磁弁（例えば、流量調整用インジェクタや遮断弁等）１８が設けられる。
この調整用電磁弁１８には、二系統の配管を構成するように、燃料供給管１４とは別な経路で、燃料電池２に連結する燃料分岐管１９が接続している。この燃料分岐管１９には、気体と液体を分離する気水分離器２０が設けられている。
調整用電磁弁１８は、燃料電池２側の燃料供給管１４と燃料分岐管１９とに一定間隔で交互に燃料ガスを流し、これにより、水素循環ポンプを不要として、水素濃度の均一化と生成水の排水を行うものである。
燃料分岐管１９には、気水分離器２０よりも燃料電池２側で水素排出管２１が接続している。この水素排出管２１は、水素に不純物等が蓄積した場合に、その水素を一時的に排出（パージ）する水素パージを行うものであり、パージ遮断弁２２を備え、先端が後述するマニホルド２７に接続する。また、この水素排出管２１は、燃料電池２のアノード側に接続されて使用された燃料ガスを排出するアノードオフガスを流す配管としても機能する。 In the fuel device 4, a fuel tank 16 of a tank unit 15 that stores fuel gas is connected to the fuel cell 2 via a fuel supply pipe 14. The fuel supply pipe 14 includes a regulator block (pressure reducing valve) 17 for reducing the pressure of the fuel gas supplied to the fuel cell 2 in order from the fuel tank 16 side, and an adjusting electromagnetic valve (for example, a flow rate adjusting injector) that is an electromagnetic valve. Or a shutoff valve) 18 is provided.
A fuel branch pipe 19 connected to the fuel cell 2 is connected to the adjusting electromagnetic valve 18 through a path different from the fuel supply pipe 14 so as to form two systems of piping. The fuel branch pipe 19 is provided with an air / water separator 20 for separating gas and liquid.
The adjusting solenoid valve 18 causes the fuel gas to flow alternately at regular intervals through the fuel supply pipe 14 and the fuel branch pipe 19 on the fuel cell 2 side, thereby eliminating the need for a hydrogen circulation pump and making the hydrogen concentration uniform and generated. It drains water.
A hydrogen discharge pipe 21 is connected to the fuel branch pipe 19 on the fuel cell 2 side of the steam separator 20. The hydrogen discharge pipe 21 performs a hydrogen purge for temporarily discharging (purging) hydrogen when impurities or the like are accumulated in the hydrogen. The hydrogen discharge pipe 21 includes a purge shut-off valve 22 and a tip thereof is connected to a manifold 27 described later. Connecting. The hydrogen discharge pipe 21 also functions as a pipe through which an anode off gas that discharges the used fuel gas is connected to the anode side of the fuel cell 2.

この燃料装置４において、燃料電池２への水素供給は、その利用効率を上げるために、調整用電磁弁１８を駆動して、燃料電池２のアノードの二つの出入口に繋がる二系統の燃料供給管１４と燃料分岐管１９とに対して、一定間隔で交互に分配するよう流し、圧力勾配を利用して流れを往復流動させている。水素排出管２１のパージ遮断弁２２は、生成水も含まれたパージガスの流れを遮断したり、あるいは逆に、下流側からの逆流を遮断したりするものである。そして、この燃料装置４では、調整用電磁弁１８の駆動とパージ遮断弁２２の駆動とのタイミング等を制御して、水素濃度の均一化と生成水の排出を両立させて、高効率化を果たしている。上述のパージ水素の目的は、燃料電池２の変換効率を高く保つためであったり、車両停止の際等、燃料電池２のカソードとアノードの極間差圧が過大になることを防ぐためであったり、あるいは、燃料装置４に異常が生じた場合に、燃料ガスを車両外部に緊急放出することもある。水素ガスを、燃料装置４の外部に放出する機能として、パージと緊急放出があり、夫々目的や役割が異なるものである。   In this fuel device 4, the hydrogen supply to the fuel cell 2 is driven by the adjusting electromagnetic valve 18 to increase the utilization efficiency, and the two fuel supply pipes connected to the two outlets of the anode of the fuel cell 2. 14 and the fuel branch pipe 19 are alternately distributed at regular intervals, and the flow is reciprocated using a pressure gradient. The purge shut-off valve 22 of the hydrogen discharge pipe 21 shuts off the flow of the purge gas containing the generated water, or conversely shuts off the reverse flow from the downstream side. The fuel device 4 controls the timing of the adjustment solenoid valve 18 and the purge shut-off valve 22 to control the hydrogen concentration and discharge the generated water at the same time. Plays. The purpose of the purge hydrogen described above is to keep the conversion efficiency of the fuel cell 2 high, and to prevent the differential pressure between the cathode and anode of the fuel cell 2 from becoming excessive when the vehicle is stopped. Or, when an abnormality occurs in the fuel device 4, the fuel gas may be urgently released to the outside of the vehicle. The functions of releasing hydrogen gas to the outside of the fuel device 4 include purge and emergency release, each having a different purpose and role.

冷却装置５において、燃料電池２には、冷却液を循環させる冷却液管２３が接続している。この冷却液管２３には、冷却液の流れ方向に向かって、燃料電池２からの高温の冷却液を冷却するラジエータ２４と、この冷却された冷却液を燃料電池２に循環させるポンプ２５とが設けられている。これにより、燃料電池２は、イオンの混入等に配慮した特別な冷却液により、駆動時には常に、発電効率の高い温度範囲に保たれる。   In the cooling device 5, a coolant pipe 23 that circulates the coolant is connected to the fuel cell 2. The coolant pipe 23 includes a radiator 24 that cools the high-temperature coolant from the fuel cell 2 in the coolant flow direction, and a pump 25 that circulates the cooled coolant to the fuel cell 2. Is provided. As a result, the fuel cell 2 is always kept in a temperature range where the power generation efficiency is high with a special coolant that takes into account the mixing of ions and the like during driving.

排気装置６において、燃料電池２には、燃料電池２のカソード側に接続されて使用された空気（カソードオフガス）を排出する排気管２６が接続している。
この排気管２６は、燃料電池２で発生した水で乾いた入口空気を加湿するように、つまり、空気（オフガス）に含まれる水分（生成水等）を利用するためで、加湿器１１に空気の一部を送るように、加湿器１１内を通過して配設され、そして、マニホルド２７とこのマニホルド２７の下流側の消音器２８とを備える。また、この排気管２６は、加湿器１１とマニホルド２７間で、第１排気遮断弁２９を備える。
この排気管２６には、加湿器１１の上流側で、排気バイパス管３０の一端が接続している。この排気バイパス管３０は、加湿量を調整するために、加湿器１１を通らない空気をマニホルド２７に排出するものであり、第２排気遮断弁３１を備え、先端がマニホルド２７に接続している。つまり、この排気バイパス管３０は、加湿に使う水分量を調整するようにガス流量調整のために、排出空気の一部を、加湿器１１を通さないでマニホルド２７に排出する。この排気バイパス管３０は、加湿器１１を通過する排気管２６と比べて、断面積が小さな通路に形成されている。
従って、排気管２６及び排気バイパス管３０からの空気（オフガス）は、マニホルド２７によって再び合流され、水分等と共に排出される。また、マニホルド２７には、排出管２６及び排気バイパス管３０からの空気と共に、空気バイパス管１２からの燃料電池２を介さずに排出される空気の一部及び水素排出管２１からのパージ水素が合流される。
この排気管２６には、マニホルド２７と消音器２８との間で、レギュレータブロック１７に連結した燃料ガス放出管（緊急水素放出配管）３２が合流接続している。この燃料ガス放出管３２は、燃料供給管１４内の燃料ガスを排気管２６から燃料装置４の外部に放出可能なものである。 In the exhaust device 6, the fuel cell 2 is connected to an exhaust pipe 26 that discharges air (cathode offgas) that is connected to the cathode side of the fuel cell 2 and used.
The exhaust pipe 26 is used to humidify the inlet air dried with water generated in the fuel cell 2, that is, to use moisture (product water or the like) contained in the air (off gas). And a manifold 27 and a silencer 28 on the downstream side of the manifold 27 are provided. Further, the exhaust pipe 26 includes a first exhaust cutoff valve 29 between the humidifier 11 and the manifold 27.
One end of an exhaust bypass pipe 30 is connected to the exhaust pipe 26 on the upstream side of the humidifier 11. The exhaust bypass pipe 30 discharges air that does not pass through the humidifier 11 to the manifold 27 in order to adjust the humidification amount, and includes a second exhaust cutoff valve 31, and the tip is connected to the manifold 27. . That is, the exhaust bypass pipe 30 discharges a part of the exhaust air to the manifold 27 without passing through the humidifier 11 in order to adjust the gas flow rate so as to adjust the amount of moisture used for humidification. The exhaust bypass pipe 30 is formed in a passage having a smaller cross-sectional area than the exhaust pipe 26 that passes through the humidifier 11.
Therefore, the air (off-gas) from the exhaust pipe 26 and the exhaust bypass pipe 30 is joined again by the manifold 27 and is discharged together with moisture and the like. In addition, in the manifold 27, together with the air from the exhaust pipe 26 and the exhaust bypass pipe 30, a part of the air exhausted from the air bypass pipe 12 without passing through the fuel cell 2 and the purge hydrogen from the hydrogen exhaust pipe 21. Merged.
A fuel gas discharge pipe (emergency hydrogen discharge pipe) 32 connected to the regulator block 17 is joined and connected to the exhaust pipe 26 between the manifold 27 and the silencer 28. The fuel gas discharge pipe 32 can discharge the fuel gas in the fuel supply pipe 14 from the exhaust pipe 26 to the outside of the fuel device 4.

燃料電池２の変換効率は、車両走行中又はアイドリング停車中等に燃料電池２のセル電圧が低下する現象が起きることで変化する。この現象は、一つに、供給する燃料ガスを加湿したり、反応によって生成水が生じたりすることにより、それらの結露水が燃料電池２内に滞留し、燃料電池２の出力が低下してしまうことからである。よって、結露水を燃料系外に排出させるために、パージによるガス流を用いる。また、燃料ガスを循環させたりする等で滞留を長く継続させていると、アノード系内にカソードからの透過Ｎ２（窒素）が蓄積し易く、反応を阻害するためである。よって、燃料電池２を回復させるためには、そのＮ２を排出する必要がある。
なお、燃料ガスの燃焼特性は、容量水素濃度が４％を超えると燃え易くなり、１８％を超えた辺りから、瞬間的且つ爆発的な燃焼が起こる。そのため、燃料電池２の燃料ガスとして水素を用いる場合、様々な外部環境を考慮して、パージ水素を放出する際の排出ガスの容量水素濃度を４％以下とすることが要求されている。
燃料電池２の反応によって水分が生成されるが、この燃料電池２の発電効率をイオンの流動性によって高めるために、供給ガス、すなわち、空気や水素（燃料ガス）を、加湿することを行っている。その場合、反応による生成だけでなく、加湿による水分も含まれるため、排気ガス中の水分が比較的多くなる。このようにして排気管２６内に排出された生成水や、水素ガスが、他のガスと一緒に排気管２６の内部を流れることになる。 The conversion efficiency of the fuel cell 2 changes due to a phenomenon in which the cell voltage of the fuel cell 2 decreases while the vehicle is running or idling is stopped. This phenomenon is because, for example, the supplied fuel gas is humidified or produced water is generated by the reaction, so that the condensed water stays in the fuel cell 2 and the output of the fuel cell 2 decreases. It is because it ends up. Therefore, in order to discharge condensed water out of the fuel system, a gas flow by purge is used. Further, if the stagnation is continued for a long time, for example, by circulating the fuel gas, permeated N2 (nitrogen) from the cathode tends to accumulate in the anode system, thereby inhibiting the reaction. Therefore, in order to recover the fuel cell 2, it is necessary to discharge the N2.
The combustion characteristic of the fuel gas is that it easily burns when the capacity hydrogen concentration exceeds 4%, and instantaneous and explosive combustion occurs from around 18%. Therefore, when hydrogen is used as the fuel gas of the fuel cell 2, it is required that the volumetric hydrogen concentration of the exhaust gas when releasing purge hydrogen be 4% or less in consideration of various external environments.
Moisture is generated by the reaction of the fuel cell 2. In order to increase the power generation efficiency of the fuel cell 2 by the flowability of ions, the supply gas, that is, air or hydrogen (fuel gas) is humidified. Yes. In this case, not only the production by reaction but also moisture by humidification is included, so that the moisture in the exhaust gas becomes relatively large. In this way, the generated water and hydrogen gas discharged into the exhaust pipe 26 flow through the exhaust pipe 26 together with other gases.

燃料装置４において、燃料タンク１６を備えたタンクユニット１５は、図４に示すように、車両後部のサブフレーム（タンクフレーム）３３上に設置される。
このサブフレーム３３は、車両前後方向に指向した左サイドフレーム３４及び右サイドフレーム３５と、この左サイドフレーム３４と右サイドフレーム３５間で車両幅方向に指向して前側から順次に所定間隔で配置された第１〜第４クロスメンバ３６〜３９とが一体的になって略矩形状に構成され、各柱脚部４０を備えた左前フロア支持部４１と右前フロア支持部４２と左後フロア支持部４３と右後フロア支持部４４とによって車体フロア側で、搭載後に車体に堅固に連結される。
タンクユニット１５は、前記燃料タンク１６として、車両幅方向に指向し且つ車両前後方向に離間して並んで、第１、第２クロスメンバ３６、３７に支持された前側燃料タンク４５と、第３、第４クロスメンバ３８、３９に支持された後側燃料タンク４６とを備える。後側燃料タンク４６は、前側燃料タンク４５よりも大型に構成されている。つまり、客室の車体フロアに対応する前側に小さい断面積を持つ小型の前側燃料タンク４５を配設する一方、荷室の車体フロアに対応する後側に大きい断面積を持つ大型の後側燃料タンク４５を配設している。なお、前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６の両外側には、一部重なるようにして、車両の一対の後輸が配設される。
また、前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６とは、車両前後方向に指向して中腹部同士を連結する左構造部材４７及び左構造部材４８を介してサブフレーム３３に堅固に固定される。 In the fuel device 4, the tank unit 15 including the fuel tank 16 is installed on a subframe (tank frame) 33 at the rear of the vehicle, as shown in FIG.
The sub-frame 33 is arranged at predetermined intervals sequentially from the front side in the vehicle width direction between the left side frame 34 and the right side frame 35 and the left side frame 34 and the right side frame 35 oriented in the vehicle longitudinal direction. The first to fourth cross members 36 to 39 are integrally formed in a substantially rectangular shape, and include a left front floor support portion 41, a right front floor support portion 42, and a left rear floor support each having a column base portion 40. The portion 43 and the right rear floor support portion 44 are firmly connected to the vehicle body after mounting on the vehicle body floor side.
The tank unit 15 is, as the fuel tank 16, oriented in the vehicle width direction and arranged side by side in the vehicle front-rear direction, and a front fuel tank 45 supported by the first and second cross members 36 and 37, and a third fuel tank 16. And a rear fuel tank 46 supported by the fourth cross members 38 and 39. The rear fuel tank 46 is configured to be larger than the front fuel tank 45. That is, a small front fuel tank 45 having a small cross-sectional area on the front side corresponding to the vehicle body floor of the passenger cabin is disposed, while a large rear fuel tank having a large cross-sectional area on the rear side corresponding to the vehicle body floor of the cargo compartment. 45 is disposed. A pair of rear transportations of the vehicle is disposed on both outer sides of the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 so as to partially overlap each other.
Further, the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 are firmly fixed to the subframe 33 via a left structural member 47 and a left structural member 48 that connect the middle abdomen in the vehicle longitudinal direction.

前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６とは、その円形断面の形状によって、基本的な高さがあるが、前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６間の空間を設けてレギュレータブロック１７を配置した部分は、相対的に上面高さを低くしているので、その部分にリアサスペンションの幅方向の延出部材を配置し、幅方向に延出するリアサスペンションのストロークを確保している。よって、車両の走行性能を確保する上で、優れている。また、重量物である前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６を低い位置に搭載できることから、車両姿勢の安定感を確保できる。また、車体フロアの下面の中央部を前側から後側にかけて、アンダカバーによって覆うと良い。これにより、燃料電池システム１を構成する上で必要な補機類、配管類、燃料系アッセンブリを全て飛石、冠水等から保護することが可能となる。つまり、サブフレーム３３及びこのサブフレーム３３に部組みされた前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６や燃料供給管１４の上面側と、車体フロアの下面との間には、リアサスペンションが配設される。このリアサスペンションがリンク機構をなして上下にスイングするように稼動するため、その軌跡を考慮して空間を形成している。なお、リアサスペンションは、サブフレーム３３の左右両外側位置において、車体に支持される。リアサスペンションのストロークを確保しながら、重量物である燃料系の重心を低くすることができ、車両の重心や室内の床面高さをも低く抑えることができる。サブフレーム３３をリアサスペンションフレームと一体としていないので、前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６を取り外す際に、リアサスペンション等の足回りまで取り外す必要が生じなく、整備性が良くなる。   The front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 have a basic height depending on the shape of the circular cross section. However, the regulator block 17 is arranged by providing a space between the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46. Since the height of the upper surface of the portion is relatively low, an extending member in the width direction of the rear suspension is disposed in that portion, and the stroke of the rear suspension extending in the width direction is secured. Therefore, it is excellent in ensuring the running performance of the vehicle. In addition, since the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46, which are heavy objects, can be mounted at low positions, a sense of stability of the vehicle posture can be ensured. Moreover, it is good to cover the center part of the lower surface of a vehicle body floor with an under cover from the front side to the rear side. As a result, it is possible to protect all the auxiliary machinery, piping, and fuel system assembly necessary for configuring the fuel cell system 1 from stepping stones, flooding, and the like. That is, the rear suspension is disposed between the sub-frame 33 and the upper side of the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 and the fuel supply pipe 14 assembled to the sub-frame 33 and the lower surface of the vehicle body floor. Is done. Since the rear suspension operates so as to swing up and down by forming a link mechanism, a space is formed in consideration of the locus. The rear suspension is supported by the vehicle body at the left and right outer positions of the sub frame 33. While securing the stroke of the rear suspension, the center of gravity of the heavy fuel system can be lowered, and the center of gravity of the vehicle and the indoor floor surface can be kept low. Since the sub-frame 33 is not integrated with the rear suspension frame, when removing the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46, it is not necessary to remove the suspension around the rear suspension or the like, and the maintainability is improved.

また、サブフレーム３３は、前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６を含む燃料供給系をアッセンブリして搭載するものであり、その前部下面を客室の車体フロアの下面と略面一とするようにして車体フロアに固定されている。サブフレーム３３全体にわたってその下面は、地面と平行となるように略水平であり、そのため、サブフレーム３３の後部では、車体フロアと連結するための各柱脚部４０が左右一対且つ前後に並べて設けている。なお、サブフレーム３３は、車両搭載時に、排気管２６等を収容可能な空間を形成するように下方に離間させて、且つ、その下面を覆うように、平面状のカバーを台座に取り付けて設ける。   The sub-frame 33 assembles and mounts a fuel supply system including a front fuel tank 45 and a rear fuel tank 46 so that the lower surface of the front portion thereof is substantially flush with the lower surface of the vehicle body floor of the passenger cabin. It is fixed to the body floor. The lower surface of the subframe 33 is substantially horizontal so as to be parallel to the ground. Therefore, at the rear part of the subframe 33, the column bases 40 for connecting to the vehicle body floor are provided in a pair of left and right and front and rear. ing. The subframe 33 is provided with a flat cover attached to the pedestal so as to be spaced downward so as to form a space in which the exhaust pipe 26 and the like can be accommodated when mounted on the vehicle and to cover the lower surface of the subframe 33. .

図４に示すように、前側燃料タンク４５は、左端に前側バルブ４９と緊急水素放出用弁としての前側ノズル５０とを備える。後側燃料タンク４６は、左端に後側バルブ５１と緊急水素放出用弁としての後側ノズル５２とフィルタ５３とデュアルカプラ５４とを備える。つまり、前側バルブ４９及び後側バルブ５１は、燃料ガスを入れたり、燃料ガスを取り出したりする開口を備え、サブフレーム４２の片側となる左サイドフレーム３４周辺に、他の配管とともに集中して設けられている。これは、排気管２６が配策される右サイドフレーム３５とは離間した車両反対側となる左サイドフレーム３４である。そして、前側バルブ４９、後側バルブ５１には、より緊急度の高い状態で作動する独立した前側ノズル５０、後側ノズル５２が一体的に設けられる。万一、この前側ノズル５０、後側ノズル５２が作動した場合には、高圧水素ガスをそのまま圧力で排出する。   As shown in FIG. 4, the front fuel tank 45 includes a front valve 49 and a front nozzle 50 as an emergency hydrogen release valve at the left end. The rear fuel tank 46 includes a rear valve 51, a rear nozzle 52 as an emergency hydrogen release valve, a filter 53, and a dual coupler 54 at the left end. That is, the front side valve 49 and the rear side valve 51 have openings through which fuel gas is introduced and taken out, and are provided around the left side frame 34, which is one side of the subframe 42, together with other pipes. It has been. This is a left side frame 34 on the opposite side of the vehicle away from the right side frame 35 where the exhaust pipe 26 is routed. The front valve 49 and the rear valve 51 are integrally provided with an independent front nozzle 50 and a rear nozzle 52 that operate in a more urgent state. If the front nozzle 50 and the rear nozzle 52 are activated, the high-pressure hydrogen gas is discharged as it is.

また、前記燃料装置４において、図１に示すように、燃料供給管１４には、前記レギュレータブロック１７として、燃料タンク１６のバルブ５５（前側燃料タンク４５の前側バルブ４９及び後側燃料タンク４６の後側バルブ５１に対応する）側から順次に、燃料供給管１４の途中における燃料ガスの減圧を複数段階での減圧とするように複数個（２個）の一次レギュレータブロック（高圧減圧弁）５６と二次レギュレータブロック（低圧減圧弁）５７とを設け、多段階を経て減圧するようになっている。
この一次レギュレータブロック５６と二次レギュレータブロック５７とにおいて、前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６から取り出された高圧の水素ガス（例えば、最大３００〜７００気圧程度）を、合流した配管によって、先ず、車両幅方向の中央付近に搭載された一次レギュレータブロック５６に導入し、大幅に減圧して数十気圧（例えば、２０気圧程度）で取り出し、次いで、図４に示すように、前側燃料タンク４５、後側燃料タンク４６の側方（タンクユニット１５のバルブ側）に存在する二次レギュレータブロック５７に導入し、２次減圧されて数気圧（例えば、４〜８気圧程度）で取り出し、そして、燃料電池２側に供給する。
図４に示すように、前側燃料タンク４５及び後側燃料タンク４６に共用する一次、二次レギュレータブロック５６、５７が、前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６との間に配設して支持されていることは、配管の取り回し上、好ましいものである。 Further, in the fuel device 4, as shown in FIG. 1, the fuel supply pipe 14 includes a valve 55 of the fuel tank 16 (the front valve 49 of the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 as the regulator block 17. A plurality (two) of primary regulator blocks (high pressure reducing valves) 56 so as to reduce the pressure of the fuel gas in the middle of the fuel supply pipe 14 in a plurality of stages sequentially from the side corresponding to the rear valve 51). And a secondary regulator block (low pressure reducing valve) 57 are provided to reduce pressure through multiple stages.
In the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57, a high-pressure hydrogen gas taken out from the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 (for example, about 300 to 700 atm at maximum) is firstly connected by piping. Then, it is introduced into a primary regulator block 56 mounted in the vicinity of the center in the vehicle width direction, greatly decompressed and taken out at several tens of atmospheres (for example, about 20 atmospheres), and then, as shown in FIG. , Introduced into the secondary regulator block 57 existing on the side of the rear fuel tank 46 (valve side of the tank unit 15), secondarily depressurized and taken out at several atmospheric pressure (for example, about 4 to 8 atmospheric pressure), and Supply to the fuel cell 2 side.
As shown in FIG. 4, primary and secondary regulator blocks 56 and 57 shared by the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 are disposed between the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 for support. This is preferable in terms of the piping.

図２に示すように、一次レギュレータブロック５６には、一次レギュレータ５８が備えられている。
二次レギュレータブロック５７には、二次レギュレータ５９が備えられている。
この二次レギュレータブロック５７には、二次レギュレータ５９の上流側に燃料供給管１４の一部である上流側燃料供給管１４Ａに接続する上流側燃料ガス通路６０と、二次レギュレータ５９の下流側に燃料供給管１４の一部である下流側燃料供給管１４Ｂに接続する下流側燃料ガス通路６１と、上流側燃料ガス通路６０に分岐して接続する上流側逃し通路６２と、下流側燃料ガス通路６１に分岐して接続する下流側逃し通路６３とが形成されている。
二次レギュレータ５９は、図３に示すように、上流側燃料ガス通路６０と下流側燃料ガス通路６１との間に配設され、上流側燃料ガス通路６０と下流側燃料ガス通路６１とを連通・非連通するようにボール着座面６４に接離可能な開閉ボール６５と、この開閉ボール６５を閉じ方向に付勢力を生じさせる付勢手段としてのバネ６６とを備えている。このバネ６６は、セット荷重が減圧後の圧力の最低値となるように設定されている。
更に、二次レギュレータブロック５７には、二次レギュレータ５９の上流側燃料ガス通路６０で且つ二次レギュレータ５９の近傍位置に第一の電磁弁としての高圧側電磁弁６７が設けられ、また、上流側逃し通路６２で燃料ガスを外部に放出可能な上流側圧力逃し弁６８が一体的に設けられ、さらに、下流側逃し通路６３で燃料ガスを外部に放出可能な下流側圧力逃し弁６９が一体的に設けられている。よって、高圧側電磁弁６７よりも上流側の上流側燃料供給管１４Ａには、別なレギュレータブロックとして一次レギュレータブロック５６が設けられる。 As shown in FIG. 2, the primary regulator block 56 includes a primary regulator 58.
The secondary regulator block 57 is provided with a secondary regulator 59.
The secondary regulator block 57 includes an upstream fuel gas passage 60 connected to an upstream fuel supply pipe 14 </ b> A that is a part of the fuel supply pipe 14 on the upstream side of the secondary regulator 59, and a downstream side of the secondary regulator 59. A downstream fuel gas passage 61 connected to the downstream fuel supply pipe 14B which is a part of the fuel supply pipe 14, an upstream escape passage 62 branched and connected to the upstream fuel gas passage 60, and a downstream fuel gas A downstream side escape passage 63 is formed which branches and connects to the passage 61.
As shown in FIG. 3, the secondary regulator 59 is disposed between the upstream fuel gas passage 60 and the downstream fuel gas passage 61, and communicates the upstream fuel gas passage 60 and the downstream fuel gas passage 61. An open / close ball 65 that can be brought into and out of contact with the ball seating surface 64 so as not to communicate, and a spring 66 as an urging means for generating an urging force in the closing direction of the open / close ball 65 are provided. The spring 66 is set so that the set load becomes the minimum value of the pressure after depressurization.
Further, the secondary regulator block 57 is provided with a high-pressure side solenoid valve 67 as a first solenoid valve in the upstream side fuel gas passage 60 of the secondary regulator 59 and in the vicinity of the secondary regulator 59, and the upstream side An upstream pressure relief valve 68 capable of discharging fuel gas to the outside through the side relief passage 62 is integrally provided, and a downstream pressure relief valve 69 capable of releasing fuel gas to the outside through the downstream relief passage 63 is integrated. Provided. Therefore, the upstream side fuel supply pipe 14 </ b> A upstream of the high pressure side solenoid valve 67 is provided with a primary regulator block 56 as another regulator block.

また、二次レギュレータ５９の下流側に接続した下流側燃料供給管１４Ｂには、第二の電磁弁としての前記調整用電磁弁１８が設けられる。
また、上流側逃し通路６２と下流側逃し通路６３とには、燃料ガス放出管３２を構成するように、上流側逃し管７０と下流側逃し管７１とが接続している。図４に示すように、上流側逃し管７０と下流側逃し管７１とは、合流接続部（ユニオン）７２で合流するとともに、この合流接続部７２に接続した合流管７３に連結している。この合流管７３の先端は、接続部（ユニオン）７４により排気管２６に接続している。これにより、上流側逃し管７０と下流側逃し管７１と合流管７３とからなる燃料ガス放出管３２からの燃料ガスは、直接大気に放出されず、排気管２６の空気（オフガス）によって希釈されて排出される。 The downstream side fuel supply pipe 14B connected to the downstream side of the secondary regulator 59 is provided with the adjusting electromagnetic valve 18 as a second electromagnetic valve.
Further, an upstream side escape pipe 70 and a downstream side relief pipe 71 are connected to the upstream side relief path 62 and the downstream side relief path 63 so as to constitute the fuel gas discharge pipe 32. As shown in FIG. 4, the upstream side escape pipe 70 and the downstream side escape pipe 71 are joined at a joining connection part (union) 72 and are connected to a joining pipe 73 connected to the joining connection part 72. The leading end of the junction pipe 73 is connected to the exhaust pipe 26 by a connecting portion (union) 74. As a result, the fuel gas from the fuel gas discharge pipe 32 including the upstream side escape pipe 70, the downstream side escape pipe 71, and the junction pipe 73 is not directly released into the atmosphere, but is diluted by the air (off gas) in the exhaust pipe 26. Discharged.

そして、上記のような構造において、第一の電磁弁である高圧側電磁弁６７と第二の電磁弁である調整用電磁弁１８とを閉弁することにより、図１に示すように、上流側燃料ガス通路６０と下流側燃料ガス通路６１と下流側燃料供給管１４Ｂとを流通する燃料ガスの流れを遮断して、高圧側電磁弁６７と調整用電磁弁１８との間に容量エリアを形成する。具体的には、高圧側電磁弁６７と調整用電磁弁１８とを閉弁した際に、高圧側電磁弁６７から二次レギュレータ５９までの上流側燃料ガス通路６０によって形成される上流側容量エリア（以下「エリアＡ」という）と、二次レギュレータ５９から調整用電磁弁１８までの下流側燃料ガス通路６１及び下流側燃料供給配管１４Ｂによって形成される下流側容量エリア（以下「エリアＢ」という）とを形成する。
そして、この実施例においては、エリアＡとエリアＢとを圧力平衡状態とした圧力を、このエリアＢの下流側圧力逃し弁６９の設定圧力よりも低くなるよう設定している。 In the structure as described above, by closing the high-pressure side electromagnetic valve 67 that is the first electromagnetic valve and the adjusting electromagnetic valve 18 that is the second electromagnetic valve, as shown in FIG. The flow of the fuel gas flowing through the side fuel gas passage 60, the downstream side fuel gas passage 61, and the downstream side fuel supply pipe 14 </ b> B is blocked, and a capacity area is provided between the high pressure side solenoid valve 67 and the adjustment solenoid valve 18. Form. Specifically, the upstream capacity area formed by the upstream fuel gas passage 60 from the high pressure side solenoid valve 67 to the secondary regulator 59 when the high pressure side solenoid valve 67 and the adjusting solenoid valve 18 are closed. (Hereinafter referred to as “Area A”) and a downstream capacity area (hereinafter referred to as “Area B”) formed by the downstream fuel gas passage 61 and the downstream fuel supply pipe 14B from the secondary regulator 59 to the adjusting solenoid valve 18. ) And form.
In this embodiment, the pressure in which the area A and the area B are in a pressure equilibrium state is set to be lower than the set pressure of the downstream pressure relief valve 69 in the area B.

図３に示すように、この二次レギュレータブロック５７においては、内部の上流側燃料ガス通路６０・下流側燃料ガス通路６１は、レギュレータ機能が重要なため、キリ加工等の加工によって断面積、通路径等を精度の高いものとして形成される。
複数の燃料タンク４５、４６のタンク内蔵バルブから取り出された高圧水素ガス（例えば、最大１００〜７００気圧程度）は、合流した燃料供給管１４によって、車両幅方向の中央付近に搭載された一次レギュレータブロック５６に導入され、この一次レギュレータブロック５６で大幅に減圧されて数十気圧（例えば、２０気圧程度（中圧））で取り出される。次いで、この中圧の燃料ガスは、燃料供給管１４によって、一次レギュレータブロック５６の側方（タンクユニット１５のバルブ側）にある二次レギュレータブロック５７に導入され、この二次レギュレータブロック５７によって二次減圧されて数気圧（例えば４〜８気圧程度（低圧））で取り出され、燃料供給管１４によって、さらに下流側の燃料電池２のアノード側に供給される。 As shown in FIG. 3, in the secondary regulator block 57, the internal upstream side fuel gas passage 60 and downstream side fuel gas passage 61 are important for the regulator function. The path diameter and the like are formed with high accuracy.
A high-pressure hydrogen gas (for example, about 100 to 700 atm maximum) taken out from the tank built-in valves of the plurality of fuel tanks 45 and 46 is a primary regulator mounted near the center in the vehicle width direction by the joined fuel supply pipe 14. The pressure is introduced into the block 56, and the pressure is greatly reduced by the primary regulator block 56 and is taken out at several tens of atmospheres (for example, about 20 atmospheres (medium pressure)). Next, the medium-pressure fuel gas is introduced into the secondary regulator block 57 on the side of the primary regulator block 56 (the valve side of the tank unit 15) by the fuel supply pipe 14. Next, the pressure is reduced and the pressure is taken out at several atmospheric pressures (for example, about 4 to 8 atmospheric pressures (low pressure)), and is further supplied to the anode side of the fuel cell 2 on the downstream side by the fuel supply pipe 14.

一次レギュレータブロック５６の内部の一次レギュレータ５８と二次レギュレータブロック５７の内部の二次レギュレータ５９とを結ぶ燃料供給経路の途中に第一の電磁弁である高圧側電磁弁６７が設けられている。この高圧側電磁弁６７によって、燃料供給経路全体の燃料ガスの流通遮断を大まかに制御することができる。燃料電池２の稼働運転時には、燃料ガスが流通するように高圧側電磁弁６７及び調整用電磁弁１８を開弁し、停止時や圧力異常等の不都合が生じた場合には、燃料ガスを遮断するように高圧側電磁弁６７及び調整用電磁弁１８を閉弁する。
前記調整用電磁弁１８及び前記高圧側電磁弁６７は、制御手段に連絡し、この制御手段によって駆動制御される。
二次レギュレータブロック５７の内部では、燃料ガスの供給経路である上流側燃料ガス通路６０・下流側燃料ガス通路６１から分岐するようにして、排出用通路としての上流側逃し通路６２・下流側逃し通路６３が設けられている。また、二次レギュレータブロック５７の外部には、水素ガスを含む未使用の燃料ガスを排出する緊急放出用管としての上流側逃し管７０と下流側逃し管７１とが設けられている。
そして、上流側逃し通路６２と下流側逃し通路６３とには、下流側圧力逃し弁６８と下流側逃し弁６９とが設けられている。この下流側圧力逃し弁６８と下流側逃し弁６９は、内部通路の上流側逃し通路６２と下流側逃し通路６３との圧力が設定圧力以上に高まると自動的に開弁する機械式のバルブである。緊急用であるので、何らかの不具合が生じた場合に、、水素ガスを含む未使用の燃料ガスの放出を行う。そのため、この緊急放出を行う場合は、不具合が解消されるので、水素等のガスの放出が継続的に行われることがある。 A high-pressure side electromagnetic valve 67 that is a first electromagnetic valve is provided in the middle of a fuel supply path that connects the primary regulator 58 in the primary regulator block 56 and the secondary regulator 59 in the secondary regulator block 57. By this high-pressure side electromagnetic valve 67, it is possible to roughly control the cutoff of the fuel gas flow in the entire fuel supply path. When the fuel cell 2 is in operation, the high pressure side solenoid valve 67 and the adjustment solenoid valve 18 are opened so that the fuel gas flows, and the fuel gas is shut off when there is a problem such as a stop or abnormal pressure. Thus, the high pressure side solenoid valve 67 and the adjustment solenoid valve 18 are closed.
The adjusting solenoid valve 18 and the high pressure side solenoid valve 67 communicate with the control means and are driven and controlled by the control means.
Inside the secondary regulator block 57, a branch is made from the upstream fuel gas passage 60 and the downstream fuel gas passage 61, which are fuel gas supply passages, so that the upstream escape passage 62 and the downstream escape as a discharge passage. A passage 63 is provided. In addition, an upstream side escape pipe 70 and a downstream side escape pipe 71 are provided outside the secondary regulator block 57 as emergency discharge pipes for discharging unused fuel gas including hydrogen gas.
A downstream pressure relief valve 68 and a downstream relief valve 69 are provided in the upstream relief passage 62 and the downstream relief passage 63. The downstream pressure relief valve 68 and the downstream relief valve 69 are mechanical valves that automatically open when the pressure in the upstream relief passage 62 and the downstream relief passage 63 of the internal passage rises above a set pressure. is there. Since it is for emergency use, when any trouble occurs, unused fuel gas including hydrogen gas is discharged. For this reason, when this emergency release is performed, the problem is solved, so that gas such as hydrogen may be continuously released.

また、第２レギレータブロック５７の内部通路の上流側逃し通路６２と下流側逃し通路６３とにおいて、通路の容量（容積）が設定される。
即ち、図１に示すように、従来では、二次レギュレータブロック５７において、高圧側電磁弁６７を閉弁した後も、二次レギュレータ５９の構造上、完全にシールすることができず、微量に漏れてしまい、エリアＡ（レギュレータ一次側内部通路体積）の圧力を完全に止めることはできない。つまり、エリアＢ（レギュレータ二次側内部通路体積＋調整用電磁弁１８までの配管体積）に徐々に水素ガスを流れてしまうクリープ現象によってエリアＢの圧力が少しずつ上昇してしまう。エリアＢの圧力が下流側逃し弁６９の圧力の一定値以上に上昇すると、二次レギュレータブロック５７の下流側圧力逃し弁６９から本来は燃料電池２に供給するはずの水素ガスが無駄に排出されてしまう欠点があった。
そこで、この実施例においては、高圧側電磁弁６７を閉弁した後に、エリアＡの高圧水素ガスが、エリアＢに流れた（漏れ作用を許容する）としても、このエリアＢの圧力が下流側圧力逃し弁６９の設定値を超えなければ、下流側圧力逃し弁６９から燃料装置４の外部に水素ガスが放出されることはない。 In addition, the passage capacity (volume) is set in the upstream escape passage 62 and the downstream escape passage 63 of the internal passage of the second regulator block 57.
That is, as shown in FIG. 1, conventionally, even after the high-pressure side electromagnetic valve 67 is closed in the secondary regulator block 57, the secondary regulator 59 cannot be completely sealed due to the structure of the secondary regulator 59. It leaks and the pressure in area A (regulator primary side internal passage volume) cannot be completely stopped. That is, the pressure in area B gradually increases due to a creep phenomenon in which hydrogen gas gradually flows into area B (regulator secondary-side internal passage volume + pipe volume up to adjusting solenoid valve 18). When the pressure in area B rises above a certain value of the pressure on the downstream side relief valve 69, the hydrogen gas that should originally be supplied to the fuel cell 2 is wasted from the downstream side pressure relief valve 69 of the secondary regulator block 57. There was a drawback.
Therefore, in this embodiment, even if the high-pressure hydrogen gas in the area A flows into the area B after the high-pressure side electromagnetic valve 67 is closed (the leakage action is allowed), the pressure in the area B is on the downstream side. Unless the set value of the pressure relief valve 69 is exceeded, hydrogen gas is not released from the downstream pressure relief valve 69 to the outside of the fuel device 4.

ここで、エリアＡの圧力（一次レギュレータ５８で減圧した圧力）をＰａで体積をＶａとし、エリアＢの圧力（二次レギュレータ５９で減圧した圧力）をＰｂで体積をＶｂ、クリープ現象によりエリアＡとエリアＢとが均一の圧力になった時（エリアＢの圧力が最大になる時）の圧力をＰとし、下流側圧力逃し弁６９の排出設定圧力をＰｒと仮定する。
このとき、クリープ現象前後の状態でボイルシャルルの法則を適用すると、
（Ｐａ＊Ｖａ＋Ｐｂ＊Ｖｂ）＝Ｐ＊（Ｖａ＋Ｖｂ）
が成り立つ。
これにより、
Ｐ＝（Ｐａ＊Ｖａ＋Ｐｂ＊Ｖｂ）／（Ｖａ＋Ｖｂ）
と表せるので、Ｐが下流側圧力逃し弁６９の設定圧力Ｐｒよりも小さくなるように設計すれば、下流側圧力逃し弁６９からは水素ガスが放出されない。
例えば、調整用電磁弁１８、高圧側電磁弁６７が閉弁している状態で、Ｐａ＝５（ＭＰａ）、Ｐｂ＝１（ＭＰａ）、Ｐｒ＝２＊Ｐｂ、Ｖａ＝１００（立法センチメートル）と仮定した場合に、
Ｐ＝（Ｐａ＊Ｖａ＋Ｐｂ＊Ｖｂ）／（Ｖａ＋Ｖｂ）＜Ｐｒ
を満たせば良いので、
（５＊１００＋１＊Ｖｂ）／（１００＋Ｖｂ）＜２
より、Ｖｂの条件は３００（立法センチメートル）以上となる。
この結果、Ｖｂの体積が３００（立法センチメートル）以上になるように設計すれば、クリープ現象により、下流側圧力逃し弁６９から水素が放出されることはない。 Here, the pressure in area A (pressure reduced by the primary regulator 58) is Pa and the volume is Va, the pressure in area B (pressure reduced by the secondary regulator 59) is Pb, the volume is Vb, and the area A is caused by the creep phenomenon. It is assumed that the pressure when the pressure in the area B is equal to the pressure in the area B (when the pressure in the area B is maximum) is P, and the discharge set pressure of the downstream pressure relief valve 69 is Pr.
At this time, if Boyle's Law is applied before and after the creep phenomenon,
(Pa * Va + Pb * Vb) = P * (Va + Vb)
Holds.
This
P = (Pa * Va + Pb * Vb) / (Va + Vb)
Therefore, if the design is such that P is smaller than the set pressure Pr of the downstream pressure relief valve 69, no hydrogen gas is released from the downstream pressure relief valve 69.
For example, when the adjusting solenoid valve 18 and the high pressure side solenoid valve 67 are closed, Pa = 5 (MPa), Pb = 1 (MPa), Pr = 2 * Pb, Va = 100 (legal centimeter) Assuming that
P = (Pa * Va + Pb * Vb) / (Va + Vb) <Pr
So that
(5 * 100 + 1 * Vb) / (100 + Vb) <2
Therefore, the condition of Vb is 300 (cubic centimeter) or more.
As a result, if the design is such that the volume of Vb is 300 (cubic centimeter) or more, hydrogen is not released from the downstream pressure relief valve 69 due to the creep phenomenon.

この二次レギュレータ５９の減圧後の設定圧に対して、下流側圧力逃し弁６９の設定圧を所定数倍とした上で、エリアＢの容量（容積）が、エリアＡに対して充分大きくなるようにして、基本構成としている。
エリアＡに対応する二次レギュレータ５９の内部通路で可及的少量となる所定の容量を確保する一方、エリアＢに対応する二次レギュレータ５９の内部通路（ガス通路）で所定の容量を確保し、エリアＢに対応する二次レギュレータ５９の外部配管（燃料供給管）によって大きな容量を確保している。効果として、調整用電磁弁１８までの配管長さを厳しく制約することなく、エリアＢの容量を確保でき、確実に下流側圧力逃し弁６９からの排出を防ぐことができる。調整用電磁弁１８までの配管長さに配慮する必要がなく、レイアウトが容易となる。二次レギュレータ５９をコンパクトにでき、燃料タンク４５、４６との間に生ずる空間を利用してコンパクトに搭載することができる。 The capacity (volume) of the area B becomes sufficiently larger than the area A after setting the set pressure of the downstream pressure relief valve 69 to a predetermined number times the set pressure after the pressure reduction of the secondary regulator 59. In this way, the basic configuration is obtained.
A predetermined capacity that is as small as possible is secured in the internal passage of the secondary regulator 59 corresponding to the area A, while a predetermined capacity is secured in the internal passage (gas passage) of the secondary regulator 59 corresponding to the area B. A large capacity is secured by an external pipe (fuel supply pipe) of the secondary regulator 59 corresponding to the area B. As an effect, the capacity of the area B can be ensured without severely restricting the piping length to the adjusting electromagnetic valve 18, and the discharge from the downstream pressure relief valve 69 can be surely prevented. There is no need to consider the piping length to the adjusting solenoid valve 18, and the layout becomes easy. The secondary regulator 59 can be made compact, and can be mounted compactly by utilizing the space formed between the fuel tanks 45 and 46.

二次レギュレータ５９の上流側内部（エリアＡ）は、分岐通路となっており、その一つに、上流側圧力逃し弁６９を設けている。二次レギュレータ５９の上流側は中圧となるので、この上流側圧力逃し弁６８の動作する設定圧力は、二次レギュレータ５９の動作圧力より余裕を持って高く設定する。そして、上流側圧力逃し弁６８の設定圧力が高過ぎると、二次レギュレータ５９に供給される燃料ガスの供給圧の幅が大きくなり、二次レギュレータ５９の下流側における減圧後の圧力がその変動の影響を受けて変動してしまう。逆に低く過ぎると、未使用の燃料ガスが排出されてしまうので、無駄に燃料ガスを浪費する量が増加してしまう。そのため、適度な余裕を持って設定すると良い。
なお、この実施例においては、図１では、エリアＡの上流側圧力逃し弁６８を、第一の電磁弁である高圧側電磁弁６７の下流側に配設しているが、例えば、高圧側電磁弁６７の上流側に配設することもできる。この場合、エリアＡの容量をより小さくすることができ、圧力平衡状態になった時の圧力を下げて二次レギュレータ５９の減圧後の設定値（下流側圧力）に近づけることができ、上流側圧力逃し弁６８の設定範囲を広げることができる。また、二次レギュレータブロック５７の内部構造で、エリアＢに対応する下流側圧力逃し弁６９までのエリアＢに該当する内部通路の取り回しを長くすることが可能である。その場合、燃料供給管１４として接続する配管の長さ制限（所定長さ以上といった条件）を、減らすことができる。 The upstream inside (area A) of the secondary regulator 59 is a branch passage, and an upstream pressure relief valve 69 is provided in one of them. Since the upstream side of the secondary regulator 59 has an intermediate pressure, the set pressure at which the upstream pressure relief valve 68 operates is set higher with a margin than the operating pressure of the secondary regulator 59. If the set pressure of the upstream pressure relief valve 68 is too high, the range of the supply pressure of the fuel gas supplied to the secondary regulator 59 becomes large, and the pressure after the pressure reduction on the downstream side of the secondary regulator 59 varies. It will fluctuate under the influence of. On the other hand, if it is too low, unused fuel gas is discharged, so that the amount of wasteful use of fuel gas increases. For this reason, it is preferable to set with an appropriate margin.
In this embodiment, in FIG. 1, the upstream side pressure relief valve 68 in the area A is disposed on the downstream side of the high pressure side solenoid valve 67 that is the first solenoid valve. It can also be disposed upstream of the solenoid valve 67. In this case, the capacity of the area A can be further reduced, the pressure at the time of pressure equilibrium can be reduced, and the pressure can be brought close to the set value (downstream pressure) after the pressure reduction of the secondary regulator 59, and the upstream side The setting range of the pressure relief valve 68 can be expanded. Further, with the internal structure of the secondary regulator block 57, it is possible to lengthen the routing of the internal passage corresponding to the area B up to the downstream pressure relief valve 69 corresponding to the area B. In that case, the length limitation of the pipe connected as the fuel supply pipe 14 (conditions such as a predetermined length or more) can be reduced.

図４に示すように、上流側逃し管７０及び下流側逃し管７１は、二次レギュレータ５９から独立して取り出すよう延出した後、二次レギュレータ５９近傍で合流している。この上流側逃し管７０及び下流側逃し管７１同士の合流部から排気管２６までの合流管７３を共用としている。これによって、配管の全長を短くし、煩雑な配管の配策を簡素化している。また、二次レギュレータ５９の配置によって、二次レギュレータ５９から排気管２６までの配管を短くすることができるとともに、排気管２６への接続部位を少なくすることができる。これら一部共用した配管を使って水素ガスを排出する際には、両方同時でなく、どちらか一方とすれば、実質的に排出が可能である。
このようにして、二次レギュレータブロック５７に第一の電磁弁である高圧側電磁弁６７と複数の圧力逃し弁６８、６９を集積することによって、二次レギュレータ５９の上流側の内部通路であるエリアＡを、第２レギュータ５９の下流側の内部通路及び二次レギュレータブロック５７の下流側の配管によって構成するエリアＢに比べて、充分に容量が小さくなるようにすることができる。そして、二次レギュレータ５９において圧力平衡状態への遷移があっても、エリアＢに臨む圧力逃し弁６８、６９から水素ガスが排出されるとを防止することができる。
二次レギュレータブロック５７の下流側の燃料供給経路として下流側燃料供給管１４Ｂを接続し、その下流側燃料供給管１４Ｂを延出した下流側に第二の電磁弁である調整用電磁弁１８を設けている。
この調整用電磁弁１８は、燃料ガスの流通遮断を高精度に制御することができる。燃料電池２の稼働運転時には、流通するように開弁し、停止時や圧力異常等の不都合が生じた場合には、遮断するように閉弁する。
よって、二つの電磁弁１８、６７によって、二次レギュレータ５９を含む上流・下流の燃料ガス通路１４Ａ、１４Ｂによって、遮断した燃料ガスを貯留する容量エリアを規定でき、二次レギュレータ５９の透過による圧力伝播が及ぶ範囲を制限できる。 As shown in FIG. 4, the upstream side relief pipe 70 and the downstream side relief pipe 71 extend so as to be taken out independently from the secondary regulator 59, and then merge in the vicinity of the secondary regulator 59. The merging pipe 73 from the merging portion between the upstream escaping pipe 70 and the downstream escaping pipe 71 to the exhaust pipe 26 is shared. This shortens the overall length of the piping and simplifies complicated piping arrangements. Further, the arrangement of the secondary regulator 59 makes it possible to shorten the piping from the secondary regulator 59 to the exhaust pipe 26, and to reduce the number of connection sites to the exhaust pipe 26. When hydrogen gas is discharged using these partially shared pipes, if both are used simultaneously, it can be discharged substantially.
In this way, by integrating the high pressure side solenoid valve 67 as the first solenoid valve and the plurality of pressure relief valves 68 and 69 in the secondary regulator block 57, an internal passage on the upstream side of the secondary regulator 59 is obtained. The capacity of the area A can be made sufficiently smaller than the area B constituted by the internal passage on the downstream side of the second regulator 59 and the piping on the downstream side of the secondary regulator block 57. And even if there is a transition to the pressure equilibrium state in the secondary regulator 59, it is possible to prevent the hydrogen gas from being discharged from the pressure relief valves 68 and 69 facing the area B.
A downstream fuel supply pipe 14B is connected as a fuel supply path on the downstream side of the secondary regulator block 57, and an adjustment electromagnetic valve 18 that is a second electromagnetic valve is provided downstream of the downstream fuel supply pipe 14B. Provided.
The adjusting solenoid valve 18 can control the flow interruption of the fuel gas with high accuracy. When the fuel cell 2 is in operation, the valve is opened so as to be circulated, and when trouble such as stoppage or abnormal pressure occurs, the valve is closed so as to be shut off.
Therefore, the capacity areas for storing the blocked fuel gas can be defined by the upstream and downstream fuel gas passages 14 </ b> A and 14 </ b> B including the secondary regulator 59 by the two solenoid valves 18 and 67. Limit the range of propagation.

なお、この調整用電磁弁１８を複数設けることも可能であり、また、その下流側の燃料供給経路は分岐して夫々燃料電池２のアノードに繋がっており、通常の燃料電池２の稼動運転には、定期的に閉弁・閉弁を繰り返しつつ、相互のタイミングが異なるように同期して動作している。これによって、燃料ガスである水素ガスを燃料電池２へ均一化して供給するようにしている。
水素ガスを、システム外部（ここでは、燃料電池２のカソードから排出されるカソードオフガスを多分に含む排気ガスを排出する排気管２６の内部通路としている）に放出する機能を設けているが、この機能としては、大きく分けてパージと緊急放出があり、それぞれ目的や役割が異る。前者は、燃料電池２のアノードからの排出経路に設けられ、主に燃料電池２の反応効率を高めるために利用される。後者は、燃料供給系に設けられ、主に何らかの異常が生じた場合に、適正な処理を確保するために利用される。 It is possible to provide a plurality of adjusting electromagnetic valves 18, and the fuel supply path on the downstream side is branched and connected to the anode of the fuel cell 2, so that the normal operation of the fuel cell 2 can be performed. Are operated synchronously so that the mutual timing is different while periodically closing and closing. As a result, hydrogen gas, which is a fuel gas, is uniformly supplied to the fuel cell 2.
A function of releasing hydrogen gas to the outside of the system (in this case, an internal passage of the exhaust pipe 26 for exhausting exhaust gas containing a large amount of cathode off-gas exhausted from the cathode of the fuel cell 2) is provided. The functions are broadly divided into purge and emergency release, and each has a different purpose and role. The former is provided in the discharge path from the anode of the fuel cell 2 and is mainly used to increase the reaction efficiency of the fuel cell 2. The latter is provided in the fuel supply system and is used to ensure proper processing mainly when some abnormality occurs.

図４に示すように、上流側逃し管７０と下流側逃し管７１と合流管７３とは、燃料ガス放出管３２を構成し、一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７の配置と同様に、並べて配設された前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６との間に形成されたスペースを通して配設されているとともに、前側燃料タンク４５・後側燃料タンク４６の側方を通るように配設した排気管２６に合流接続される。また、燃料ガス放出管３２は、図４に示すように、サブフレーム３３の第１〜第４クロスメンバ３６〜３９と略平行となるように沿って、概ねサブフレーム３３の全般にわたって横切るよう幅方向に配策されている。
また、燃料ガス放出管３２は、二次レギュレータブロック５７から独立して取り出すよう延出した後、二次レギュレータブロック５７近傍で合流しており、この合流接続部７２から排気管２６までの合流管７３を共用としている。これによって、各配管の全長を短くし、煩雑な配管の配策を簡素化している。また、一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７の配置によって、一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７から排気管２６までの燃料ガス放出管３２を短くすることができるとともに、排気管２６への接続部分を少なくすることができる。これら一部共用とした排気管２６を使って水素ガスを排出する際には、両方同時でなく、どちらか一方とすれば、実質的に排出が可能である。
なお、一次レギュレータブロック５６の後、二次レギュレータブロック５７に入る前に、水素ガスを排出可能なデフューエル管を設け、前側燃料タンク４５、後側燃料タンク４６の前側バルブ４９、後側バルブ５１の下流側のデフューエルカプラ５４から水素ガスを取り出し可能としている。 As shown in FIG. 4, the upstream side escape pipe 70, the downstream side escape pipe 71, and the merge pipe 73 constitute the fuel gas release pipe 32, and, similarly to the arrangement of the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57, It is disposed through a space formed between the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 arranged side by side, and is disposed so as to pass through the sides of the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46. The exhaust pipe 26 is joined and connected. Further, as shown in FIG. 4, the fuel gas discharge pipe 32 has a width so as to cross over the entire subframe 33 along the first to fourth cross members 36 to 39 of the subframe 33. Are arranged in the direction.
The fuel gas discharge pipe 32 extends so as to be taken out independently from the secondary regulator block 57, and then merges in the vicinity of the secondary regulator block 57. The merge pipe from the junction connection 72 to the exhaust pipe 26 is joined. 73 is shared. This shortens the overall length of each pipe and simplifies complicated piping arrangements. Further, the arrangement of the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57 makes it possible to shorten the fuel gas discharge pipe 32 from the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57 to the exhaust pipe 26, and to the exhaust pipe 26. Connection parts can be reduced. When exhausting the hydrogen gas using the exhaust pipe 26 that is partially shared, it is possible to substantially exhaust the hydrogen gas by using either one instead of both.
It should be noted that after the primary regulator block 56 and before entering the secondary regulator block 57, a diffuser pipe capable of discharging hydrogen gas is provided, the front fuel tank 45, the front valve 49 of the rear fuel tank 46, and the rear valve 51. The hydrogen gas can be taken out from the downstream side of the diffuser coupler 54.

図３に示すように、燃料ガス放出管３２は、排気管２６の断面で上半部に位置し、排気管２６に対して略直交する。また、燃料ガス放出管３２の接続部位の少し上流側から下流端までを構成する排気管２６の下流部は、サブフレーム３３に支持され、サブフレーム３３とともに車体から分離することが可能となっている。そのため、燃料ガス放出管３２もサブフレーム３３及び下流側の排気管２６と共に、結合状態を維持したまま、車体から分離可能となっている。   As shown in FIG. 3, the fuel gas discharge pipe 32 is located in the upper half of the cross section of the exhaust pipe 26 and is substantially orthogonal to the exhaust pipe 26. Further, the downstream portion of the exhaust pipe 26 that constitutes a part from the upstream side to the downstream end of the connection portion of the fuel gas discharge pipe 32 is supported by the subframe 33 and can be separated from the vehicle body together with the subframe 33. Yes. Therefore, the fuel gas discharge pipe 32 can be separated from the vehicle body together with the subframe 33 and the exhaust pipe 26 on the downstream side while maintaining the coupled state.

排気管２６に消音器２８が必要となる理由は、高効率で発電するように燃料電池２に空気を送り込むため、空気供給管７にエアコンプレッサ９を配設して、空気を圧送して送り込んでいる。それは、ある程度、燃料電池２の出力制御に依存して増減するのであるが、このエアコンプレッサ９によって、燃料ガスの疎密の波が生じ、これが音となって管路を伝わり、排気にも含まれる。そのため、ある程度の帯域幅にわたって消音する必要がある。エアコンプレッサ９の種類を選択することによって、この音の周波数帯や音量を変えることは可能であり、比較的静かにすることが可能となる。
また、燃料ガス放出管３２から燃料ガスの緊急放出を行う際にも、消音ないし排気音の抑制が可能としてある。そのように静かにした上で消音するよう構成することにより、マフラ機能を限定して小型の消音器としても、システムとして充分な静穏性を発揮する排気装置６とすることができる。このとき、単なる小型化だけでなく、システムの簡素化に合わせた配策構造によって、優れた整備性を確保することも可能となる。
マニホルド２７に接続する空気バイパス管１２、水素排出管２１、排気管２６、排気バイパス管３０の各上流側には、ガスや空気の流れを遮断したり、あるいは逆に、下流側からの逆流を遮断したりする各遮断弁１３、２２、２９、３１が設けられている。よって、これら各配管の通路断面積と各遮断弁の開閉タイミングとの組み合わせにより、いずれか一つの配管のみの流量から、複数の配管による定率分配の形までで、流量が調整可能となっている。また、マニホルド２７では、水素排出管２１とも合流し、パージ水素を空気によって薄く希釈して排出する。 The reason why the silencer 28 is required in the exhaust pipe 26 is that air is sent to the fuel cell 2 so as to generate power with high efficiency. Therefore, an air compressor 9 is provided in the air supply pipe 7 and the air is pumped and sent. It is out. Although it increases or decreases depending on the output control of the fuel cell 2 to some extent, the air compressor 9 generates a sparse / dense wave of the fuel gas, which is transmitted through the pipeline as a sound and is also included in the exhaust gas. . Therefore, it is necessary to mute over a certain bandwidth. By selecting the type of the air compressor 9, it is possible to change the frequency band and volume of this sound and to make it relatively quiet.
Further, when the fuel gas is urgently discharged from the fuel gas discharge pipe 32, it is possible to mute or suppress the exhaust sound. By configuring so as to be silenced after being quiet, it is possible to provide an exhaust device 6 that exhibits sufficient quietness as a system even if the muffler function is limited and a small silencer is used. At this time, not only the miniaturization but also the arrangement structure adapted to the simplification of the system can ensure excellent maintainability.
On the upstream side of the air bypass pipe 12, the hydrogen discharge pipe 21, the exhaust pipe 26, and the exhaust bypass pipe 30 connected to the manifold 27, the flow of gas or air is interrupted, or conversely, the reverse flow from the downstream side is prevented. Each shut-off valve 13, 22, 29, 31 for shutting off is provided. Therefore, the flow rate can be adjusted from the flow rate of only one pipe to the form of constant rate distribution by multiple pipes by the combination of the passage cross-sectional area of each pipe and the opening / closing timing of each shut-off valve. . Further, the manifold 27 also joins with the hydrogen discharge pipe 21, and purge hydrogen is diluted thinly with air and discharged.

燃料ガス放出管３２は、排気管２６の中間部、すなわち、水素ガスの水素排出管２１の合流接続部を含めそこから下流端開口までの排気管２６に、合流接続して設けられている。さらに、この燃料ガス放出管３２の接続部７４よりも下流側となる排気管２６の途中には、消音器２８を配設しており、燃料ガス放出管３２の接続部位は、消音器２８よりも少し上流側位置であって排気管２６の上面側から合流するように接続している。燃料ガス放出管３２の連結部位は、ボス部を形成し、接続部７４にて締結固定して接続される。   The fuel gas discharge pipe 32 is joined and connected to the exhaust pipe 26 from the middle part of the exhaust pipe 26, that is, from the joint part of the hydrogen gas hydrogen discharge pipe 21 to the downstream end opening thereof. Further, a silencer 28 is disposed in the middle of the exhaust pipe 26 on the downstream side of the connection portion 74 of the fuel gas discharge pipe 32, and the connection portion of the fuel gas discharge pipe 32 is connected to the silencer 28. Is slightly upstream, and is connected so as to join from the upper surface side of the exhaust pipe 26. The connecting portion of the fuel gas discharge pipe 32 forms a boss portion, and is connected by being fastened and fixed at the connection portion 74.

図４に示すように、排気管２６は、消音器２８を含めて、サブフレーム２６の片側の右サイドフレーム３５付近に支持されている。
よって、これらの連結された配管類が、連結状態を保ったまま車体から降ろせることにより、整備上での利便性がある。法規上、例えば、所定期間毎に前側燃料タンク４５・後側燃料タンク４６を取り替える必要がある分解点検が必要である場合等で、前側燃料タンク４５・後側燃料タンク４６や燃料ガス供給系配管を車両から降ろす必要がある場合を考慮している。
図３に示すように、前側燃料タンク４５・後側燃料タンク４６から取り出される燃料ガスは、一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７によって所望の圧力まで複数段階に分割して減圧使用される。これらの前側燃料タンク４５・後側燃料タンク４６、一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７を繋ぐ燃料供給管１４は、サブフレーム３３にアッセンブリ搭載される。これにより、省スペース化、整備性の向上を図ることができる。
また、図３に示すように、一次レギュレータブロック５６と二次レギュレータブロック５７とは、前側燃料タンク４５と後側燃料タンク４６との間に形成されたスペースを利用して、そのスペースに収容されるように設置され、そのスペースにはサブフレーム３３の第２クロスメンバ３７と第３クロスメンバ３８が設置されており、その第２クロスメンバ３７と第３クロスメンバ３８とに掛け渡すようにして設けた第１ブラケット７５と第２ブラケット７６とに支持され、強固に保持されている。この一次レギュレータブロック５６・二次レギュレータブロック５７の一部（下部）及び第１ブラケット７５・第２ブラケット７６は、サブフレーム３３よりも下方に突出するように設けられ、サブフレーム３３の下方空間に収容され、且つ、サブフレーム３３の左サイドフレーム３４や第２クロスメンバ３７・第３クロスメンバ３８等の上下に重なるようにして、且つ、延出方向に沿うように配策される配管の配設を簡素化している。これらの配管も、排気管２６と直接接続する配管以外は、排気管２６とは離間する側に集中して配設している。 As shown in FIG. 4, the exhaust pipe 26, including the silencer 28, is supported near the right side frame 35 on one side of the subframe 26.
Therefore, these connected pipes can be lowered from the vehicle body while maintaining the connected state, thereby providing convenience in maintenance. For example, when there is a need for an overhaul that requires the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 to be replaced every predetermined period, for example, the front fuel tank 45, the rear fuel tank 46, and the fuel gas supply system piping Is considered when it is necessary to unload the vehicle from the vehicle.
As shown in FIG. 3, the fuel gas taken out from the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46 is divided into a plurality of stages to be used by the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57 and used in a reduced pressure. The fuel supply pipe 14 that connects the front fuel tank 45, the rear fuel tank 46, the primary regulator block 56, and the secondary regulator block 57 is assembled and mounted on the subframe 33. This can save space and improve maintainability.
Further, as shown in FIG. 3, the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57 are accommodated in the space using a space formed between the front fuel tank 45 and the rear fuel tank 46. In the space, the second cross member 37 and the third cross member 38 of the subframe 33 are installed, and the second cross member 37 and the third cross member 38 are spanned between the second cross member 37 and the third cross member 38. The first bracket 75 and the second bracket 76 provided are supported and held firmly. A part (lower part) of the primary regulator block 56 and the secondary regulator block 57 and the first bracket 75 and the second bracket 76 are provided so as to protrude downward from the subframe 33, and are provided in a space below the subframe 33. Arrangement of piping that is accommodated and arranged so as to overlap the upper and lower sides of the left side frame 34, the second cross member 37, the third cross member 38, etc. of the sub frame 33 and along the extending direction. The installation is simplified. These pipes are also concentrated on the side away from the exhaust pipe 26 except for the pipe directly connected to the exhaust pipe 26.

排気管２６は、図４に示すように、サブフレーム３３の右サイドフレーム３５の下方に配設される。
つまり、排気管２６は、図２に示すように、燃料ガス放出管３２の接続部７４及び消音器２８を含む部位を、下流側部位として形成している。それより上流側部位の排気管２６とは、分割して形成している。それら上流側部位と下流側部位との排気管部位の間を、別体の可撓性を有する各ホース７７によって、気密性・水密性を保って連結する一方、分割可能に連結している。
また、排気管２６は、車両の最後部に向けて延出され、直管形状を避け、且つ、補機類を避けるようにして車両幅方向に蛇行しつつも、概略水平を保つように延出している。
更に、図４に示すように、排気管２６には、水素の異常状態を検知する水素センサ７８が取り付けられている。 As shown in FIG. 4, the exhaust pipe 26 is disposed below the right side frame 35 of the sub frame 33.
That is, as shown in FIG. 2, the exhaust pipe 26 forms a part including the connection part 74 of the fuel gas discharge pipe 32 and the silencer 28 as a downstream part. The exhaust pipe 26 in the upstream portion is divided and formed. The exhaust pipe portions of the upstream side portion and the downstream side portion are connected to each other by separate flexible hoses 77 while maintaining airtightness and watertightness, while being connected in a separable manner.
Further, the exhaust pipe 26 extends toward the rearmost part of the vehicle, and extends so as to be kept substantially horizontal while meandering in the vehicle width direction so as to avoid a straight pipe shape and avoid auxiliary equipment. I'm out.
Further, as shown in FIG. 4, a hydrogen sensor 78 that detects an abnormal state of hydrogen is attached to the exhaust pipe 26.

排気管２６は、上流側が車体フロアに複数個所でクランプによって強固に固定して支持され、下流側がサブフレーム３３に複数個所でクランプによって強固に固定して支持している。
排気管２６の上流側には、水素ガスを含む使用された燃料ガスを排出する燃料ガス放出管３２の接続部７４が設けられている。この接続部７４を含めそこからその下流側となる下流端開口までにわたり、車両の側面視で、略直線状としているため、排気管２６は、一様に地面と平行に沿うか、それより下流側が低くなるような平面状に配策することになる。これにより、排気管２６の水素ガスが導入される部位から下流全体にわたって、水素ガスの排出性を向上でき、また、多量の水素ガスの滞留を防止でき、さらに、生成水の滞留を防止できる。
排気管２６には、いわゆる高周波管と呼ばれる、拡散吸収型の消音器２８を設けている。排気管２６の内部を流れるガス流の流速が高くなると、排気管２６の各部に合流接続されている各配管の内部の気柱共鳴によって、特定の周波数が強調された異音を発する。これを、排気管２６の下流側に設けた消音器２８によって、とくに高周波を消音するようにしているので、水素ガスの配管の接続部分に生じ易い笛吹き音に対する消音性を向上できる。この消音効果は、複数の水素ガスの配管によって生じる異なる周波数臭なる音量の異音に対しても、同一の消音器２８を利用することができる。 The exhaust pipe 26 is firmly supported by a clamp at a plurality of locations on the vehicle body floor at the upstream side, and is firmly supported by a clamp at a plurality of locations on the subframe 33 at the downstream side.
On the upstream side of the exhaust pipe 26, a connecting portion 74 of the fuel gas discharge pipe 32 for discharging used fuel gas containing hydrogen gas is provided. The exhaust pipe 26 is uniformly parallel to the ground surface or downstream from the downstream end opening including the connecting portion 74 to the downstream end opening on the downstream side. It will be arranged in a flat shape with a lower side. As a result, the hydrogen gas discharge performance can be improved from the portion of the exhaust pipe 26 where the hydrogen gas is introduced to the entire downstream side, a large amount of hydrogen gas can be prevented from staying, and the product water can be prevented from staying.
The exhaust pipe 26 is provided with a diffusion absorption type silencer 28 called a so-called high frequency pipe. When the flow velocity of the gas flow flowing inside the exhaust pipe 26 is increased, an abnormal noise in which a specific frequency is emphasized is generated by the air column resonance inside each pipe joined and connected to each part of the exhaust pipe 26. Since the high-frequency sound is silenced by the silencer 28 provided on the downstream side of the exhaust pipe 26, it is possible to improve the silencing performance against the whistling sound that is likely to occur at the connecting portion of the hydrogen gas pipe. This silencing effect can use the same silencer 28 even for abnormal sounds with different frequency odors produced by a plurality of hydrogen gas pipes.

消音器２８は、いわゆる高周波管であり、エアコンプレッサ９の風きり音や、一配管の接続部等で生ずる笛吹き音等を低減する。消音器２８は、多孔の内管周りに円筒状空間を形成するようにして外管を設け、円筒状空間に吸音材となるグラスウール等を充填して構成される。ここでは、燃料電池２の排気管用として、内管と外管の軸心をオフセットして、より排水性を高めた形状となっている。
また、消音器２８は、地面に対向し近接する側の面が内管と外管の間の空間が最小ないし零（ゼロ）となるように形成されている。そして、単一径で形成した多孔の内管を、同一径の排気管２６と、滑らかに接続している。これにより、ガス流の流れを妨げることなく、消音器２８の内部の排水性を向上でき、また、生成水の滞留を防止できる。また、単一の消音器２８は、完全に排出し切れないで、消音器２８の内部に残る少量の滞留物を最小限に抑えることができる。 The silencer 28 is a so-called high-frequency tube, and reduces wind noise from the air compressor 9 and whistling noise generated at a connection portion of one pipe. The silencer 28 is configured by providing an outer tube so as to form a cylindrical space around a porous inner tube, and filling the cylindrical space with glass wool or the like serving as a sound absorbing material. Here, for the exhaust pipe of the fuel cell 2, the axial centers of the inner pipe and the outer pipe are offset so that the drainage is further improved.
Further, the silencer 28 is formed so that the space on the side facing and close to the ground has a minimum or zero space between the inner tube and the outer tube. A porous inner pipe formed with a single diameter is smoothly connected to the exhaust pipe 26 having the same diameter. Thereby, the drainage property inside the silencer 28 can be improved without hindering the flow of the gas flow, and the retention of the generated water can be prevented. Moreover, the single silencer 28 cannot be completely discharged, and a small amount of remaining matter remaining inside the silencer 28 can be minimized.

排気管２６の下流側部位及び水素ガスの燃料ガス放出管３２を、共に、サブフレーム３３に固定的に支持して設けている。排気管２６の下流側部位は、サブフレーム３３の左右一対設けられたサイドフレームのうち一方の右サイドフレーム３５に沿って配策され、複数個所で固定されている。水素ガスの燃料ガス放出管３２は、サブフレーム３３の車両幅方向に延出して前後方向に離間するよう複数設けられた各クロスメンバ３６〜３９に沿って配設され、複数個所で固定されている。
燃料ガス放出管３２は、水素ガスを含む未使用の燃料ガスを排出するものであり、緊急用であるので、何らかの不具合が生じた場合に、できるだけ安全性を確保することを目的として、水素ガスを含む未使用の燃料ガスの放出を行う。そのため、この緊急放出を行う場合は、不具合が解消されるまで、水素等のガスの放出が継続的に行われることがある。
排気管２６においては、燃料ガス放出管３２及び消音器２８を含む下流側部位を、上流側部位から切り離して、サブフレーム３３と一緒に車体から取り外すことができる。その際、排気管２６の下流側部位と燃料ガス放出管３２との接続部等といった配管の接続部分を切り離す作業がなく、シール性を保つことができるとともに、他の部品への整備作業性をも向上することができる。 Both the downstream portion of the exhaust pipe 26 and the hydrogen gas fuel gas discharge pipe 32 are fixedly supported by the subframe 33. The downstream portion of the exhaust pipe 26 is routed along one right side frame 35 of a pair of left and right side frames of the sub frame 33 and fixed at a plurality of locations. Hydrogen gas fuel gas discharge pipes 32 are arranged along a plurality of cross members 36 to 39 that extend in the vehicle width direction of the subframe 33 and are separated in the front-rear direction, and are fixed at a plurality of positions. Yes.
The fuel gas discharge pipe 32 discharges unused fuel gas containing hydrogen gas and is for emergency use. Therefore, in order to ensure safety as much as possible in the event of some trouble, hydrogen gas is used. The unused fuel gas containing is discharged. Therefore, when this emergency release is performed, a gas such as hydrogen may be continuously released until the problem is resolved.
In the exhaust pipe 26, the downstream part including the fuel gas discharge pipe 32 and the silencer 28 can be separated from the upstream part and removed from the vehicle body together with the subframe 33. At that time, there is no work of disconnecting the connecting portion of the pipe such as the connecting portion between the downstream portion of the exhaust pipe 26 and the fuel gas discharge pipe 32, the sealing performance can be maintained, and the maintenance workability to other parts can be maintained. Can also be improved.

なお、この実施例においては、例えば、エリアＢの圧力をパイロット圧として、バネ６６にダイヤフラム等で背圧をかけるタイプとし、エリアＢの圧力が徐々に上がった場合、ダイヤフラム室の容量分、圧力が上がりにくくし、圧力が上がるとバネ６６が閉じ方向に開閉ボール６５を押すので、下流側圧力逃し弁６９が動作するまでの時間が長く（遅く）することも可能である。   In this embodiment, for example, the pressure in the area B is set as a pilot pressure, and the back pressure is applied to the spring 66 with a diaphragm or the like. When the pressure in the area B is gradually increased, the pressure corresponding to the capacity of the diaphragm chamber When the pressure rises, the spring 66 pushes the open / close ball 65 in the closing direction, so that the time until the downstream pressure relief valve 69 operates can be lengthened (slow).

以上、この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に記載の発明は、レギュレータ５９を備えるレギュレータブロック５７に第一の電磁弁６７と複数の圧力逃し弁６８、６９とを一体的に設け、第一の電磁弁６７をレギュレータ５９の上流側に接続される上流側燃料ガス通路６０で且つレギュレータ５９の近傍位置に設け、一の圧力逃し弁６８を上流側燃料ガス通路６０における第一の電磁弁６７より下流側に接続する一方、他の圧力逃し弁６９をレギュレータ５９の下流側に接続される下流側燃料ガス通路６１に接続し、レギュレータブロック５７には第一の電磁弁６７よりも上流側に上流側燃料供給管１４Ａが接続されるとともにレギュレータ５９よりも下流側に下流側燃料供給管１４Ｂが接続され、上流側燃料供給管１４Ａにレギュレータブロック５７とは別の（一次）レギュレータブロック５６を設け、下流側燃料供給管１４Ｂに第二の電磁弁１８を設け、第一の電磁弁６７と第二の電磁弁１８とを閉弁することにより上流側燃料ガス通路６０と下流側燃料ガス通路６１と下流側燃料供給管１４Ｂとを流通する燃料ガスの流れを遮断して第一の電磁弁６７と第二の電磁弁１８との間に燃料ガスを貯留する容量エリアを形成する。
これにより、二つの電磁弁６７、１８によって、レギュレータ５９を含む上流側燃料ガス通路６０・下流側燃料ガス通路６１に、遮断した燃料ガスを貯留する容量エリアを規定でき、レギュレータ５９の透過による圧力伝播が及ぶ範囲を制限できる。
また、上記の構造により、レギュレータ５９から電磁弁６７までの上流側燃料ガス通路６０によって形成される容量エリアを小さくすることができ、レギュレータ５９の下流側の圧力（低圧）よりも十分高い圧力（中圧）の燃料ガスの体積を小さく抑えることができる。また、機械式弁を用いたレギュレータ５９の透過を生じても、圧力伝播の影響をできるだけ小さくすることができる。
請求項２に記載の発明は、第一の電磁弁６７と第二の電磁弁１８とを閉弁した際に、第一の電磁弁６７とレギュレータ５９の間に配置される上流側燃料ガス通路６０によって形成される上流側容量エリア（エリアＡ）と、レギュレータ５９と第二の電磁弁１８の間に配置される下流側燃料ガス通路６１と下流側燃料供給管１４Ｂとによって形成される下流側容量エリア（エリアＢ）とを圧力が平衡する状態とした場合の圧力を、この下流側容量エリア（エリアＢ）に連絡する他の圧力逃し弁６９の設定圧力よりも低くなるよう設定した。
これにより、レギュレータ５９が有してしまう漏洩作用があっても、圧力逃し弁６９の機能が動作することを防止して、未使用の燃料ガス（水素）を無駄に排出することをなくすことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the configuration of the above-described embodiments will be described for each claim.
In the first aspect of the present invention, a first electromagnetic valve 67 and a plurality of pressure relief valves 68 and 69 are integrally provided in a regulator block 57 including a regulator 59, and the first electromagnetic valve 67 is provided in the regulator 59. The upstream side fuel gas passage 60 connected to the upstream side of the gas tank 60 is provided in the vicinity of the regulator 59, and one pressure relief valve 68 is connected to the downstream side of the first electromagnetic valve 67 in the upstream side fuel gas passage 60 . The other pressure relief valve 69 is connected to the downstream fuel gas passage 61 connected to the downstream side of the regulator 59, and the upstream side fuel supply pipe 14 </ b> A is connected to the regulator block 57 upstream of the first electromagnetic valve 67. The downstream fuel supply pipe 14B is connected downstream of the regulator 59 and connected to the upstream fuel supply pipe 14A, which is different from the regulator block 57 (primary). The guulator block 56 is provided, the second solenoid valve 18 is provided in the downstream side fuel supply pipe 14B, and the first solenoid valve 67 and the second solenoid valve 18 are closed, whereby the upstream side fuel gas passage 60 and the downstream side are closed. A capacity area for storing fuel gas is formed between the first solenoid valve 67 and the second solenoid valve 18 by blocking the flow of the fuel gas flowing through the side fuel gas passage 61 and the downstream side fuel supply pipe 14B. To do.
As a result, the two solenoid valves 67 and 18 can define a capacity area for storing the blocked fuel gas in the upstream fuel gas passage 60 and the downstream fuel gas passage 61 including the regulator 59, and the pressure caused by the permeation of the regulator 59 Limit the range of propagation.
Further, the above structure makes it possible to reduce the capacity area formed by the upstream fuel gas passage 60 from the regulator 59 to the solenoid valve 67, and a pressure sufficiently higher than the pressure (low pressure) on the downstream side of the regulator 59 ( The volume of the medium pressure fuel gas can be kept small. Further, even if permeation through the regulator 59 using a mechanical valve occurs, the influence of pressure propagation can be minimized.
According to the second aspect of the present invention, when the first solenoid valve 67 and the second solenoid valve 18 are closed, the upstream side fuel gas passage disposed between the first solenoid valve 67 and the regulator 59. 60, a downstream capacity area (area A) formed by the 60, a downstream fuel gas passage 61 disposed between the regulator 59 and the second solenoid valve 18, and a downstream fuel supply pipe 14B. The pressure when the pressure was balanced with the volume area (area B) was set to be lower than the set pressure of the other pressure relief valve 69 connected to the downstream volume area (area B).
This prevents the function of the pressure relief valve 69 from operating even if there is a leakage effect that the regulator 59 has, and eliminates wasteful discharge of unused fuel gas (hydrogen). it can.

この発明に係る燃料電池システムを、レギュレータを用いている他のシステムにも適用可能である。   The fuel cell system according to the present invention can also be applied to other systems using a regulator.

燃料電池システムの二次レギュレータブロックの構成図である。It is a block diagram of the secondary regulator block of a fuel cell system. 燃料電池システムの燃料装置の構成図である。It is a block diagram of the fuel apparatus of a fuel cell system. 二次レギュレータの構成図である。It is a block diagram of a secondary regulator. 従来においてサブフレームに搭載されたタンクユニットの下方からの斜視図である。It is a perspective view from the lower part of the tank unit conventionally mounted in the sub-frame. 燃料電池システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a fuel cell system.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池システム
２ 燃料電池
３ 空気装置
４ 燃料装置
５ 冷却装置
６ 排気装置
７ 空気供給管
１４ 燃料供給管
１６ 燃料タンク
１８ 調整用電磁弁
１７ レギュレータブロック
２６ 排気管
３２ 燃料ガス放出管
４５ 前側燃料タンク
４６ 後側燃料タンク
５６ 一次レギュレータブロック
５７ 二次レギュレータブロック
５８ 一次レギュレータ
５９ 二次レギュレータ
６０ 上流側燃料ガス通路
６１ 下流側燃料ガス通路
６２ 上流側逃し通路
６３ 下流側逃し通路
６４ ボール着座面
６５ 開閉ボール
６６ バネ
６７ 高圧側電磁弁
６８ 上流側圧力逃し弁
６９ 下流側圧力逃し弁
７０ 上流側逃し管
７１ 下流側逃し管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system 2 Fuel cell 3 Air apparatus 4 Fuel apparatus 5 Cooling apparatus 6 Exhaust apparatus 7 Air supply pipe 14 Fuel supply pipe 16 Fuel tank 18 Adjustment solenoid valve 17 Regulator block 26 Exhaust pipe 32 Fuel gas discharge pipe 45 Front fuel tank 46 Rear side fuel tank 56 Primary regulator block 57 Secondary regulator block 58 Primary regulator 59 Secondary regulator 60 Upstream fuel gas passage 61 Downstream fuel gas passage 62 Upstream escape passage 63 Downstream escape passage 64 Ball seating surface 65 Opening and closing ball 66 Spring 67 High-pressure side solenoid valve 68 Upstream pressure relief valve 69 Downstream pressure relief valve 70 Upstream relief pipe 71 Downstream relief pipe

Claims (2)

カソードに酸素を含む空気を供給するとともにアノードに水素を含む燃料ガスを供給して発電を行う燃料電池と、この燃料電池の下流側の排気管に消音器を備える排気装置と、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給管を備える燃料装置とを設け、前記燃料供給管の経路上に燃料ガスを減圧するレギュレータと燃料ガスの流通遮断を制御可能な第一および第二の電磁弁と燃料ガスを前記燃料装置の外部に放出可能な圧力逃し弁とを設けた燃料電池システムの燃料ガス供給装置において、
前記レギュレータを備えるレギュレータブロックに前記第一の電磁弁と複数の圧力逃し弁とを一体的に設け、前記第一の電磁弁を前記レギュレータの上流側に接続される上流側燃料ガス通路で且つ前記レギュレータの近傍位置に設け、一の圧力逃し弁を前記上流側燃料ガス通路における前記第一の電磁弁より下流側に接続する一方、他の圧力逃し弁を前記レギュレータの下流側に接続される下流側燃料ガス通路に接続し、
前記レギュレータブロックには前記第一の電磁弁よりも上流側に上流側燃料供給管が接続されるとともに前記レギュレータよりも下流側に下流側燃料供給管が接続され、前記上流側燃料供給管に前記レギュレータブロックとは別のレギュレータブロックを設け、前記下流側燃料供給管に前記第二の電磁弁を設け、前記第一の電磁弁と前記第二の電磁弁とを閉弁することにより前記上流側燃料ガス通路と前記下流側燃料ガス通路と前記下流側燃料供給管とを流通する燃料ガスの流れを遮断して前記第一の電磁弁と前記第二の電磁弁との間に燃料ガスを貯留する容量エリアを形成することを特徴とする燃料電池システムの燃料ガス供給装置。 A fuel cell that supplies air containing oxygen to the cathode and supplies a fuel gas containing hydrogen to the anode to generate power, an exhaust device that includes a silencer in an exhaust pipe downstream of the fuel cell, and the fuel cell A fuel device including a fuel supply pipe for supplying the fuel gas, a regulator for reducing the pressure of the fuel gas on the path of the fuel supply pipe, a first and a second solenoid valve capable of controlling the flow interruption of the fuel gas, and the fuel In a fuel gas supply device for a fuel cell system, comprising a pressure relief valve capable of releasing gas to the outside of the fuel device,
A regulator block including the regulator is provided integrally with the first solenoid valve and a plurality of pressure relief valves, and the first solenoid valve is an upstream fuel gas passage connected to the upstream side of the regulator, and the Provided in the vicinity of the regulator, one pressure relief valve is connected downstream of the first solenoid valve in the upstream fuel gas passage, while the other pressure relief valve is connected downstream of the regulator Connected to the side fuel gas passage ,
An upstream fuel supply pipe is connected to the regulator block upstream from the first solenoid valve, and a downstream fuel supply pipe is connected downstream from the regulator, and the upstream fuel supply pipe is connected to the upstream side fuel supply pipe. A regulator block different from the regulator block is provided, the second solenoid valve is provided in the downstream fuel supply pipe, and the upstream solenoid valve is closed by closing the first solenoid valve and the second solenoid valve. The flow of the fuel gas flowing through the fuel gas passage, the downstream fuel gas passage, and the downstream fuel supply pipe is blocked, and the fuel gas is stored between the first solenoid valve and the second solenoid valve. A fuel gas supply device for a fuel cell system, wherein a capacity area is formed . 前記第一の電磁弁と前記第二の電磁弁とを閉弁した際に、前記第一の電磁弁と前記レギュレータの間に配置される前記上流側燃料ガス通路によって形成される上流側容量エリアと、前記レギュレータと前記第二の電磁弁の間に配置される前記下流側燃料ガス通路と前記下流側燃料供給管とによって形成される下流側容量エリアとを圧力が平衡する状態とした場合の圧力を、この下流側容量エリアに連絡する前記他の圧力逃し弁の設定圧力よりも低くなるよう設定したことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システムの燃料ガス供給装置。 An upstream capacity area formed by the upstream fuel gas passage disposed between the first solenoid valve and the regulator when the first solenoid valve and the second solenoid valve are closed And a downstream capacity area formed by the downstream fuel gas passage disposed between the regulator and the second solenoid valve and the downstream fuel supply pipe is in a state where pressure is balanced. 2. The fuel gas supply device of a fuel cell system according to claim 1 , wherein the pressure is set to be lower than a set pressure of the other pressure relief valve communicating with the downstream capacity area .
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