(57)【要約】【課題】ユニットを小型化できるガス燃料供給ユニットを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、水素ガスが導入される導入通路５４と、水素ガスが導出される導出通路６６と、導入通路５４に導入された水素ガスを導出通路６６に供給するインジェクタ４８と、導入通路５４および導出通路６６の少なくとも一方における圧力が所定値を越えると通路内の燃料ガスを通路外に排出して圧力を開放する中圧リリーフ弁５０および低圧リリーフ弁５２とを有する水素供給ユニット２４において、中圧リリーフ弁５０は導入通路５４の内部に設けられ、低圧リリーフ弁５２は導出通路６６の内部に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスが導入される導入通路と、燃料ガスが導出される導出通路と、前記導入通路に導入された燃料ガスを前記導出通路に供給する燃料ガス供給部と、前記導入通路および前記導出通路の少なくとも一方における圧力が所定値を越えると通路内の燃料ガスを通路外に排出して圧力を開放する圧力開放弁とを有するガス燃料供給ユニットにおいて、
前記圧力開放弁は、前記導入通路の内部および前記導出通路の内部の少なくとも一方に設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項２】
請求項１のガス燃料供給ユニットにおいて、
前記圧力開放弁は、前記導入通路にて前記燃料ガス供給部との接続部よりも下流側の位置に設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項３】
請求項１または２のガス燃料供給ユニットにおいて、
前記圧力開放弁は、前記導出通路にて前記燃料ガス供給部との接続部よりも上流側の位置に設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つのガス燃料供給ユニットにおいて、
前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔と、
前記導入通路または前記導出通路を介して前記排出孔に対向して設けられ前記圧力開放弁の一部を収容する収容孔と、を有し、
前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、一部が前記収容孔に収容されるようにして前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間して前記排出孔を開閉する弁体と、前記弁体に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記収容孔の開口部を塞ぐ蓋部材とを備え、
前記蓋部材には貫通孔が設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項５】
請求項４のガス燃料供給ユニットにおいて、
前記貫通孔には、気体を通過させる一方で液体を通過させないフィルタ部材が設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１つのガス燃料供給ユニットにおいて、
前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、
前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記弁体は、小径部と、前記小径部に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記小径部よりも径が大きい大径部と、を備え、
前記弁体は、前記小径部と前記大径部の段差部分にて前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の圧力を受けることにより、前記付勢部材の付勢力に対抗しながら移動して前記弁座に対して離間すること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１つのガス燃料供給ユニットにおいて、
前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、
前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、を備え、
前記弁体は、弁本体部と、前記弁本体部に接着し前記弁座に対して当接および離間する先端部と、を備え、
前記弁本体部と前記先端部との接着部は、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１つのガス燃料供給ユニットにおいて、
前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、
前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、を備え、
前記弁体は、第１小径部と、前記第１小径部に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記第１小径部よりも径が小さい第２小径部と、前記第２小径部に対して前記第１小径部とは反対側に設けられ前記第１小径部よりも径が大きい大径部と、を備えていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料容器から供給先へ供給される燃料ガスの流量を調節するために使用されるガス燃料供給ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料電池システムにおいては、ガス燃料供給ユニットにより燃料ガスである水素が燃料電池に供給される。そして、このようなガス燃料供給ユニットの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている燃料供給ユニットは、複数のインジェクタが設けられた導入ブロックと、各インジェクタの出口に接続する導出ブロックとを備えている。そして、水素タンクからレギュレータを介して水素が導入ブロックに供給され、その供給された水素が各インジェクタから噴射されて導出ブロックを介して燃料電池へ供給される。そして、燃料供給ユニットには、導入通路（導出通路）の内部の水素ガスの圧力が所定値を越えると、その圧力を開放するためのリリーフ弁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１９２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている燃料供給ユニットにおいて、リリーフ弁は、導入ブロックにおける導入通路の外側や導出ブロックにおける導出通路の外側に設けられており、導入ブロックや導出ブロックの外側に大きく突出している。そのため、燃料供給ユニットが大型化してしまう。
【０００５】
そこで、本開示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、ユニットを小型化できるガス燃料供給ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、燃料ガスが導入される導入通路と、燃料ガスが導出される導出通路と、前記導入通路に導入された燃料ガスを前記導出通路に供給する燃料ガス供給部と、前記導入通路および前記導出通路の少なくとも一方における圧力が所定値を越えると通路内の燃料ガスを通路外に排出して圧力を開放する圧力開放弁とを有するガス燃料供給ユニットにおいて、前記圧力開放弁は、前記導入通路の内部および前記導出通路の内部の少なくとも一方に設けられていること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、圧力開放弁がガス燃料供給ユニットの外側に突出しないため、ガス燃料供給ユニットを小型化できる。また、圧力開放弁の金属部分は、ガス燃料供給ユニットの外側の大気と接触し難くなるので、耐食性が向上する。
【０００８】
上記の態様においては、前記圧力開放弁は、前記導入通路にて前記燃料ガス供給部との接続部よりも下流側の位置に設けられていること、が好ましい。
【０００９】
この態様によれば、導入通路を流れる燃料ガスは、圧力開放弁を介さずに燃料ガス供給部との接続部に流れ込むことができるので、圧力開放弁による抵抗を受け難くなる。そのため、導入通路から燃料ガス供給部へ安定して燃料ガスを流すことができるので、燃料ガス供給部から導出通路へ安定して燃料ガスを供給できる。したがって、ガス燃料供給ユニットは、燃料ボンベから燃料電池へ供給される燃料ガスの流量を、所望の流量に調節し易くなる。
【００１０】
上記の態様においては、前記圧力開放弁は、前記導出通路にて前記燃料ガス供給部との接続部よりも上流側の位置に設けられていること、が好ましい。
【００１１】
この態様によれば、燃料ガス供給部との接続部から導出通路に供給される燃料ガスは、圧力開放弁を介さずに導出通路を流れて導出通路外に流れるので、圧力開放弁による抵抗を受け難くなる。そのため、導出通路からガス燃料供給ユニットの外部へ安定して燃料ガスを導出させることができる。したがって、ガス燃料供給ユニットは、燃料ボンベから燃料電池へ供給される燃料ガスの流量を、所望の流量に調節し易くなる。
【００１２】
上記の態様においては、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔と、前記導入通路または前記導出通路を介して前記排出孔に対向して設けられ前記圧力開放弁の一部を収容する収容孔と、を有し、前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、一部が前記収容孔に収容されるようにして前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間して前記排出孔を開閉する弁体と、前記弁体に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記収容孔の開口部を塞ぐ蓋部材とを備え、前記蓋部材には貫通孔が設けられていること、が好ましい。
【００１３】
この態様によれば、導入通路（導出通路）の燃料ガスが弁体と収容孔の間から漏れたときに、漏れた燃料ガスを貫通孔を通して外部に逃がすことができる。
【００１４】
上記の態様においては、前記貫通孔には、気体を通過させる一方で液体を通過させないフィルタ部材が設けられていること、が好ましい。
【００１５】
この態様によれば、収容孔の内部に水が入り難いようにすることができる。そのため、弁体などの金属部品における錆の発生を抑制できる。
【００１６】
上記の態様においては、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記弁体は、小径部と、前記小径部に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記小径部よりも径が大きい大径部と、を備え、前記弁体は、前記小径部と前記大径部の段差部分にて前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の圧力を受けることにより、前記付勢部材の付勢力に対抗しながら移動して前記弁座に対して離間すること、が好ましい。
【００１７】
この態様によれば、必要な付勢部材の付勢力の大きさは、小径部と大径部の段差部分の受圧面積の大きさに依存し、燃料ガスを排出する排出孔の径には依存しない。そのため、排出孔の径が大きくなったとしても、排出孔の径の増加に応じて付勢部材の付勢力を増加させる必要はなく、小径部と大径部の段差部分の受圧面積を調整すればよいので、付勢部材の付勢力の増加を抑制できる。したがって、付勢部材を小型化して、圧力開放弁を小型化できる。
【００１８】
上記の態様においては、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、を備え、前記弁体は、弁本体部と、前記弁本体部に接着し前記弁座に対して当接および離間する先端部と、を備え、前記弁本体部と前記先端部との接着部は、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられていること、が好ましい。
【００１９】
この態様によれば、弁体における弁本体部と先端部との接着部が外気と接触しないので、当該接着部における接着状態の耐久性が向上する。
【００２０】
上記の態様においては、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部の燃料ガスを前記導入通路の外部または前記導出通路の外部に排出する排出孔を有し、前記圧力開放弁は、前記排出孔の入口に設けられる弁座と、前記導入通路の内部または前記導出通路の内部に設けられ前記弁座に対して当接および離間することにより前記排出孔を開閉する弁体と、を備え、前記弁体は、第１小径部と、前記第１小径部に対して前記弁座とは反対側に設けられ前記第１小径部よりも径が小さい第２小径部と、前記第２小径部に対して前記第１小径部とは反対側に設けられ前記第１小径部よりも径が大きい大径部と、を備えていること、が好ましい。
【００２１】
この態様によれば、弁体は、第１小径部よりもさらに径が小さい第２小径部を備えているので、導入通路（導出通路）の内部を流れる燃料ガスに対する抵抗を低減できる。そのため、導入通路（導出通路）の内部において燃料ガスが安定して流れるので、ガス燃料供給ユニットにより燃料ガスを安定して燃料電池に供給できる。
【発明の効果】
【００２２】
本開示のガス燃料供給ユニットによれば、ユニットを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】水素供給ユニットの断面図である。
【図３】中圧リリーフ弁（低圧リリーフ弁）の拡大断面図である。
【図４】中圧リリーフ弁（低圧リリーフ弁）の拡大断面図であり、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】変形例の中圧リリーフ弁（低圧リリーフ弁）の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本実施形態では、本開示のガス燃料供給ユニットを燃料電池システムの水素供給ユニットに適用した場合について説明する。
【００２５】
〔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。図１に示すように、燃料電池システム１は、燃料電池（ＦＣ）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。
【００２６】
この燃料電池システム１は、燃料電池車に搭載され、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。この２次圧Ｐ２は、水素供給ユニット２４の導入ブロック４４内に設けられた導入通路５４（図２参照）内の圧力となる。
【００３０】
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、本開示のガス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。
【００３１】
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。この３次圧Ｐ３は、水素供給ユニット２４の導出ブロック４６内に設けられた導出通路６６（図２参照）内の圧力となる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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（制御部）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量を制御するために、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４８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。
【００３６】
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４８及びエアポンプ３０等を制御する。
【００３７】
〔水素供給ユニットの説明〕
次に、水素供給ユニット２４について説明する。水素供給ユニット２４は、図１及び図２に示すように、導入ブロック４４と、導出ブロック４６と、インジェクタ４８（「燃料ガス供給部」の一例）と、中圧リリーフ弁５０と、低圧リリーフ弁５２などを備えている。
【００３８】
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４８へ分配する部材である。導入ブロック４４は、導入通路５４と、凹部５６と、導入孔５８と、排出孔６０などを備えている。
【００３９】
導入通路５４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。この導入通路５４に、導入孔５８と排出孔６０が接続されている。
【００４０】
凹部５６は、導入ブロック４４の一面に対して凹んで形成されている。この凹部５６は、導入孔５８と排出孔６０を介して導入通路５４に接続している。凹部５６の内部には、インジェクタ４８が配置されている。導入孔５８には、インジェクタ４８の入口側にある入口パイプ４８ｂ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５４に、３つのインジェクタ４８の入口パイプ４８ｂが並列に並んで接続されている。また、本実施形態では、導入通路５４は、排出孔６０を介して凹部５６に連通可能となっている。そして、排出孔６０の入口部分の周囲に、弁座５４ａが設けられている。排出孔６０は、導入通路５４の内部の水素ガスを導入通路５４の外部に排出するための孔である。なお、凹部５６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。なお、雌ネジ孔６２には、ボルト６４が締結されている。
【００４１】
また、導出ブロック４６は、インジェクタ４８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６６と、ノズル孔６８と、排出孔７０などを備えている。
【００４２】
導出通路６６は、水素供給通路１４へ水素ガスが導出される通路である。
【００４３】
ノズル孔６８には、インジェクタ４８の出口側にあるノズルパイプ４８ｃ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６６に、３つのインジェクタ４８のノズルパイプ４８ｃが並列に並んで接続されている。また、本実施形態では、導出通路６６は、排出孔７０を介して導入ブロック４４の凹部５６に連通可能となっている。そして、排出孔７０の入口部分の周囲に、弁座６６ａが設けられている。排出孔７０は、導出通路６６の内部の水素ガスを導出通路６６の外部に排出するための孔である。なお、ボルト孔７２には、ボルト６４が挿入されている。
【００４４】
インジェクタ４８は、導入通路５４に導入された水素ガスを導出通路６６に供給するものであり、水素ガスの流量及び圧力を調節する。インジェクタ４８は、本体４８ａと、入口パイプ４８ｂと、ノズルパイプ４８ｃとを備えている。そして、水素ガスは、入口パイプ４８ｂから入って、ノズルパイプ４８ｃ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４８を３つ有している。なお、インジェクタ４８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。
【００４５】
このような構成の水素供給ユニット２４では、導入通路５４に導入された水素ガスを、インジェクタ４８により導出通路６６へ噴射することで、必要流量の水素ガスを燃料電池１０に供給する。
【００４６】
〔リリーフ弁の説明〕
次に、中圧リリーフ弁５０及び低圧リリーフ弁５２について説明する。中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４における圧力が所定値を越えると導入通路５４の内部の水素ガスを導入通路５４の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６における圧力が所定値を越えると導出通路６６の内部の水素ガスを導出通路６６の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。
【００４７】
本実施形態では、図２に示すように、中圧リリーフ弁５０は、その一部が導入ブロック４４の収容孔４４ａに嵌め込まれて取り付けられた状態（収容された状態）で、導入通路５４の内部に設けられている。収容孔４４ａは、導入通路５４を介して排出孔６０に対向して設けられ、中圧リリーフ弁５０の一部を収容する。
【００４８】
そして、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４の奥側の位置に設けられている。すなわち、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４において、当該導入通路５４を流れる水素ガスの流れ方向（図２の右側から左側に向かう方向）について、３つの導入孔５８（インジェクタ４８との接続部）よりも下流側（図２の左側）の位置に設けられている。
【００４９】
図２〜図４に示すように、中圧リリーフ弁５０は、弁座５４ａと、弁体７４と、スプリング７６と、蓋部材７８と、Ｏリング８０を備えている。
【００５０】
弁座５４ａは、導入通路５４における排出孔６０との接続部分の入口の位置に設けられている。
【００５１】
弁体７４は、その一部が収容孔４４ａに収容されるようにして導入通路５４の内部に設けられ、弁座５４ａに対して当接および離間して排出孔６０を開閉する。弁体７４は、弁本体部８２とバルブシールゴム８４（「先端部」の一例）を備えている。弁本体部８２は、円筒状に形成されており、小径部８６と大径部８８を備えている。小径部８６は、大径部８８よりも直径が小さく、大径部８８よりも排出孔６０側に配置されている。そして、小径部８６の先端にバルブシールゴム８４が設けられている。本実施形態では、バルブシールゴム８４と小径部８６と大径部８８における小径部８６側の一部とが導入通路５４の内部に設けられている。そして、小径部８６とバルブシールゴム８４との接着部９６は、導入通路５４の内部に設けられている。また、弁体７４は、小径部８６の内側と大径部８８の内側に空洞部９０を備えている。これにより、弁体７４の軽量化を図ることができる。なお、弁本体部８２の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
【００５２】
スプリング７６は、弁体７４の大径部８８の内側における空洞部９０内に配置されている。このスプリング７６は、その一方の端部が蓋部材７８に支持され、その他方の端部が弁体７４に支持されている。そして、スプリング７６は、弁体７４を閉弁方向（弁座５４ａの方向）に付勢する。なお、スプリング７６の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
【００５３】
蓋部材７８は、弁体７４に対して弁座５４ａとは反対側に設けられており、収容孔４４ａの開口部を塞いでいる。このように蓋部材７８を設けることにより、導入通路５４の内部の水素ガスが導入ブロック４４の外部に漏れることを抑制でき、また、スプリング７６の一方の端部を支持することができる。そして、蓋部材７８には、当該蓋部材７８を貫通する大気孔９２（「貫通孔」の一例）が設けられている。この大気孔９２は、収容孔４４ａの内部と導入ブロック４４の外部とを連通させることができればよく、微小な孔として水を通し難くしてもよい。なお、大気孔９２には、気体を通過させる一方で液体を通過させない膜９４（「フィルタ部材」の一例）が設けられていてもよい。また、蓋部材７８に大気孔９２を設けないようして、収容孔４４ａの内部や空洞部９０を密閉させてもよい。また、蓋部材７８は、導入ブロック４４と一体的に形成されていてもよい。
【００５４】
Ｏリング８０は、弁体７４の大径部８８と導入ブロック４４の収容孔４４ａとの間に配置されている。このＯリング８０は、導入通路５４から弁体７４の反対側（空洞部９０側）への水素ガスの漏れを防ぐ。
【００５５】
このような中圧リリーフ弁５０は、図２〜図４に示すように、スプリング７６により弁体７４が弁座５４ａ側に向かって付勢されることにより、バルブシールゴム８４が弁座５４ａに当接して閉弁状態を維持している。
【００５６】
そして、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４の内圧が第１所定値（中圧側の作動圧）以上となった場合に、導入通路５４の内部の水素ガスを導入通路５４の外部に排出することにより、導入通路５４の内圧を下げる。具体的には、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４の内圧が第１所定値以上となった場合に、弁体７４がスプリング７６の付勢力に対抗しながら移動して弁座５４ａから離れることにより、開弁する。
【００５７】
このとき本実施形態では、弁体７４の受圧部９８（第１受圧部）と受圧部１００（第２受圧部）が、導入通路５４の内圧により、スプリング７６による付勢方向に対抗する方向（図３に示す点線の矢印方向）に圧力を受ける。ここで、受圧部９８は、小径部８６と大径部８８の段差部分（境界部分）であり、詳しくは、小径部８６の外周面よりも外側に突出した大径部８８における小径部８６側（図３の下側）の面の部分である。また、受圧部１００は、バルブシールゴム８４と小径部８６の段差部分（境界部分）であり、詳しくは、バルブシールゴム８４の外周面よりも外側に突出した小径部８６におけるバルブシールゴム８４側（図３の下側）の面の部分である。
【００５８】
このようにして、弁体７４は、受圧部９８および受圧部１００にて導入通路５４の内部の圧力を受けることにより、スプリング７６の付勢力に対抗しながら移動して弁座５４ａに対して離間する。そして、このようにして中圧リリーフ弁５０が開弁すると、導入通路５４の内部の水素ガスは、排出孔６０を通り、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５４の圧力が開放されて内圧が下がる。なお、弁体７４は、受圧部９８にてのみ導入通路５４の内部の圧力を受けるとしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、図２に示すように、低圧リリーフ弁５２は、導出ブロック４６に設けられた収容孔４６ａに嵌め込まれて取り付けられた状態（収容された状態）で、導出通路６６の内部に設けられている。収容孔４６ａは、導出通路６６を介して排出孔７０に対向して設けられ、低圧リリーフ弁５２の一部を収容する。
【００６０】
そして、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６の奥側の位置に設けられている。すなわち、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６において、当該導出通路６６を流れる水素ガスの流れ方向（図２の右側から左側に向かう方向）について、３つのノズル孔６８（インジェクタ４８との接続部）よりも上流側（図２の右側）の位置に設けられている。
【００６１】
図２〜図４に示すように、低圧リリーフ弁５２は、弁座６６ａと、弁体７４と、スプリング７６と、蓋部材７８と、Ｏリング８０を備えている。
【００６２】
弁座６６ａは、導出通路６６における排出孔７０との接続部分の入口の位置に設けられている。
【００６３】
弁体７４は、その一部が収容孔４６ａに収容されるようにして導出通路６６の内部に設けられ、弁座６６ａに対して当接および離間して排出孔７０を開閉する。小径部８６は、大径部８８よりも直径が小さく、大径部８８よりも排出孔７０側に配置されている。本実施形態では、バルブシールゴム８４と小径部８６と大径部８８における小径部８６側の一部とが導出通路６６の内部に設けられている。そして、小径部８６とバルブシールゴム８４との接着部９６は、導出通路６６の内部に設けられている。
【００６４】
スプリング７６は、弁体７４を閉弁方向（弁座６６ａの方向）に付勢する。なお、低圧リリーフ弁５２のスプリング７６の付勢力は、中圧リリーフ弁５０のスプリング７６の付勢力よりも低く設定されている。
【００６５】
蓋部材７８は、弁体７４に対して弁座６６ａとは反対側に設けられており、収容孔４６ａの開口部を塞いでいる。蓋部材７８に設けられた大気孔９２は、収容孔４６ａの内部と導出ブロック４６の外部とを連通させることができればよく、微小な孔として水を通し難くしてもよい。なお、蓋部材７８に大気孔９２を設けないようして、収容孔４６ａの内部や空洞部９０を密閉させてもよい。また、蓋部材７８は、導出ブロック４６と一体的に形成されていてもよい。
【００６６】
Ｏリング８０は、弁体７４の大径部８８と導出ブロック４６の収容孔４６ａとの間に配置されている。このＯリング８０は、導出通路６６から弁体７４の反対側（空洞部９０側）への水素ガスの漏れを防ぐ。
【００６７】
このような低圧リリーフ弁５２は、図２〜図４に示すように、スプリング７６により弁体７４が弁座６６ａ側に向かって付勢されることにより、バルブシールゴム８４が弁座６６ａに当接して閉弁状態を維持している。
【００６８】
そして、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６の内圧が第２所定値（低圧側の作動圧）以上となった場合に、導出通路６６の内部の水素ガスを導出通路６６の外部に排出することにより、導出通路６６の内圧を下げる。具体的には、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６の内圧が第２所定値以上となった場合に、弁体７４がスプリング７６の付勢力に対抗しながら移動して弁座６６ａから離れることにより、開弁する。
【００６９】
そして、このようにして低圧リリーフ弁５２が開弁すると、導出通路６６の内部の水素ガスは、排出孔７０を通り、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６６の圧力が開放されて内圧が下がる。
【００７０】
以上のように本実施形態の水素供給ユニット２４によれば、中圧リリーフ弁５０は導入通路５４の内部に設けられ、低圧リリーフ弁５２は導出通路６６の内部に設けられている。
【００７１】
これにより、中圧リリーフ弁５０が導入ブロック４４の外側に突出しないため、また、低圧リリーフ弁５２が導出ブロック４６の外側に突出しないため、水素供給ユニット２４を小型化できる。
【００７２】
また、弁体７４やスプリング７６などの金属部分は、導入ブロック４４や導出ブロック４６の外側の大気と接触し難くなる。そのため、弁体７４やスプリング７６などの金属部分の耐食性が向上する。
【００７３】
また、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４にて導入孔５８よりも下流側の位置に設けられている。これにより、導入通路５４を流れる水素ガスは、中圧リリーフ弁５０を介さずに導入孔５８に流れ込むことができるので、中圧リリーフ弁５０による抵抗を受け難くなる。そのため、導入通路５４からインジェクタ４８へ安定して水素ガスを流すことができるので、インジェクタ４８から導出通路６６へ安定して水素ガスを噴射できる。したがって、水素供給ユニット２４は、水素ボンベ１２から燃料電池１０へ供給される水素ガスの流量を、所望の流量に調節し易くなる。
【００７４】
また、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６にてノズル孔６８よりも上流側の位置に設けられている。これにより、インジェクタ４８から噴射されてノズル孔６８から導出通路６６に供給される水素ガスは、低圧リリーフ弁５２を介さずに導出通路６６を流れて導出通路６６外の水素供給通路１４に流れるので、低圧リリーフ弁５２による抵抗を受け難くなる。そのため、導出通路６６から水素供給通路１４へ安定して水素ガスを流すことができる。したがって、水素供給ユニット２４は、水素ボンベ１２から燃料電池１０へ供給される水素ガスの流量を、所望の流量に調節し易くなる。
【００７５】
また、蓋部材７８には大気孔９２が設けられている。これにより、導入通路５４（導出通路６６）の水素ガスが弁体７４と収容孔４４ａの間のＯリング８０から弁体７４の反対側にある収容孔４４ａ（４６ａ）の内部や空洞部９０の内部に漏れたときに、漏れた水素ガスを大気孔９２を通して導入ブロック４４（導出ブロック４６）の外部に逃がすことができる。
【００７６】
また、大気孔９２に、気体を通過させる一方で液体を通過させない膜９４を設けてもよい。これにより、導入ブロック４４（導出ブロック４６）の外部から収容孔４４ａ（４６ａ）の内部や空洞部９０の内部に水が入り難いようにすることができる。そのため、弁体７４やスプリング７６などの金属部品における錆の発生を抑制できる。
【００７７】
また、本実施形態の大気孔９２は、導入通路５４（導出通路６６）の内部の圧力を開放するために通路内の水素ガスを通路外に排出するための孔ではないので、膜９４に高い圧力が作用し難い。そのため、中圧リリーフ弁５０（低圧リリーフ弁５２）が開閉弁しても、膜９４は剥がれ難い。
【００７８】
ここで、特許文献１に開示される燃料供給ユニットにおいては、リリーフ弁の弁体における下端面（導入通路（導出通路）と連通する連通路側の面）にて導入通路（導出通路）の内部の圧力を受けている。そのため、必要なスプリングの付勢力の大きさは、連通路の径の大きさに依存している。したがって、連通路の径が大きくなったときには、連通路の径の増加に応じて、スプリングの付勢力を増加させる必要があるので、スプリングが大型化してしまう。
【００７９】
これに対して、本実施形態では、弁体７４は、受圧部９８および受圧部１００にて、スプリング７６の付勢方向の反対方向に導入通路５４（導出通路６６）の内部の圧力を受けることにより、スプリング７６の付勢力に対抗しながら移動して、弁座５４ａ（弁座６６ａ）に対して離間する。そして、これにより、中圧リリーフ弁５０（低圧リリーフ弁５２）は、開弁する。
【００８０】
これにより、本実施形態では、必要なスプリング７６の付勢力の大きさは、受圧部９８および受圧部１００の受圧面積の大きさに依存し、水素ガスを排出する排出孔６０（排出孔７０）の径には依存しない。そのため、排出孔６０（排出孔７０）の径が大きくなったとしても、排出孔６０（排出孔７０）の径の増加に応じてスプリング７６の付勢力を増加させる必要はなく、Ｏリング８０（大径部８８）の径の調整によってスプリング７６の付勢力とのバランスをとりながら受圧部９８および受圧部１００の受圧面積を調整すればよい。したがって、スプリング７６の付勢力の増加を抑制できるので、スプリング７６を小型化して、中圧リリーフ弁５０（低圧リリーフ弁５２）を小型化できる。
【００８１】
また、弁体７４における弁本体部８２の小径部８６とバルブシールゴム８４との接着部９６は、導入通路５４（導出通路６６）の内部に設けられている。これにより、接着部９６が外気と接触しないので、接着部９６における接着状態の耐久性が向上する。
【００８２】
また、変形例として、図５に示すように、弁体７４の弁本体部８２は、第１小径部８６ａと第２小径部８６ｂと大径部８８を備えていてもよい。ここで、第２小径部８６ｂは、第１小径部８６ａに対して弁座５４ａ（弁座６６ａ）とは反対側に設けられ、第１小径部８６ａよりも径が小さい。また、大径部８８は、第２小径部８６ｂに対して第１小径部８６ａとは反対側に設けられ、第１小径部８６ａよりも径が大きい。
【００８３】
このように、変形例の弁体７４は、第１小径部８６ａよりもさらに径が小さい第２小径部８６ｂを備えているので、導入通路５４（導出通路６６）の内部を流れる水素ガスに対する抵抗を低減できる。そのため、導入通路５４（導出通路６６）の内部において水素ガスが安定して流れるので、水素供給ユニット２４により水素ガスを安定して燃料電池１０に供給できる。
【００８４】
このように変形例においては、導入通路５４（導出通路６６）の内部を流れる水素ガスに対する抵抗が小さくなる。そのため、中圧リリーフ弁５０は、導入通路５４において、図２に示すように３つの導入孔５８よりも下流側の位置に限らず、隣り合う２つの導入孔５８の間の位置、または、３つの導入孔５８よりも上流側の位置に設けることができる。また、低圧リリーフ弁５２は、導出通路６６において、図２に示すように３つのノズル孔６８よりも上流側の位置に限らず、隣り合う２つのノズル孔６８の間の位置、または、３つのノズル孔６８よりも下流側の位置に設けることができる。
【００８５】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示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。
【００８６】
例えば、中圧リリーフ弁５０および低圧リリーフ弁５２のいずれか一方のみ、導入通路５４の内部または導出通路６６の内部に設けられるとしてもよい。また、例えば、弁体７４は、受圧部９８と受圧部１００のうち、受圧部１００を備えておらず、受圧部９８のみ備えているとしてもよい。また、例えば、受圧部９８は、図３などに示す例では導入通路５４の内部または導出通路６６の内部に設けられているが、収容孔４４ａまたは収容孔４６ａの内部に設けられていてもよい。また、弁体７４は、スプリング７６の付勢方向の反対方向に導入通路５４（導出通路６６）の内部の圧力を受ける形状に形成されていればよく、例えば、受圧部９８や受圧部１００がテーパ状に形成されていたり、弁体７４の外周面がテーパ状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
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
４４ａ  収容孔
４６  導出ブロック
４６ａ  収容孔
４８  インジェクタ
５０  中圧リリーフ弁
５２  低圧リリーフ弁
５４  導入通路
５４ａ  弁座
５６  凹部
６０  排出孔
６６  導出通路
６６ａ  弁座
７０  排出孔
７４  弁体
７６  スプリング
７８  蓋部材
８０  Ｏリング
８２  弁本体部
８４  バルブシールゴム
８６  小径部
８６ａ  第１小径部
８６ｂ  第２小径部
８８  大径部
９０  空洞部
９２  大気孔
９４  膜
９６  接着部
９８  受圧部
１００  受圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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