(57)【要約】【課題】燃料電池において好適に使用することが可能な燃料電池用レギュレータユニットを提供することにある。【解決手段】一次側ポート１２から供給された燃料ガスをパイロット圧に対応して調圧し、二次側ポート１４から導出するレギュレータ１１と、ソレノイド部３１４の励磁作用下に弁体３８８を変位させることにより導入ポート３７８から供給されたパイロットエアーを導出ポート３８０から排出するエア排出弁３１０と、遮断弁４００とを備え、前記レギュレータ１１と前記エア排出弁３１０とが一体的にユニット本体１３に設けられ、さらに、前記ユニット本体１３に遮断弁４００が連設される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムを構成する圧力制御部へ供給されるパイロットエアーの圧力を調圧するとともに、パイロット圧に対応して燃料供給部から燃料電池に対して供給される燃料ガスの圧力を調圧する燃料電池用レギュレータユニットであって、
一次側ポートから供給された燃料ガスをパイロット圧に対応して調圧し、二次側ポートから導出するレギュレータと、
ソレノイド部の励磁作用下に弁体を変位させることにより導入ポートから供給されたパイロットエアーを導出ポートから排出する電磁弁と、
を備え、
前記レギュレータと前記電磁弁とが一体的にユニット本体に設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池用レギュレータユニットにおいて、
前記電磁弁は、前記レギュレータのボデイに形成された孔部内に挿入され、該電磁弁のバルブボデイと前記孔部との間には、レギュレータのパイロットポートと電磁弁の導入ポートとにそれぞれ連通する環状室が設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
【請求項３】
請求項１記載の燃料電池用レギュレータユニットにおいて、
前記ユニット本体には、前記レギュレータに対して燃料ガスを供給し、または燃料ガスの供給を停止する遮断弁が連設され、前記遮断弁には、該レギュレータの一次側ポートに対して直接的に接続される通路が設けられることを特徴とする燃料電池用レギュレータユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池に適用され、酸化剤（エアー）の圧力を信号圧として該酸化剤（エアー）の圧力に応じた圧力で燃料電池のアノード側に反応ガスとして燃料（水素）を供給することが可能な燃料電池用レギュレータユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体高分子膜型燃料電池は、固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルに対し、複数のセルを積層して構成されたスタック（以下において燃料電池という）を備えており、アノードに燃料として水素が供給され、カソードに酸化剤としてエアーが供給されて、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動して、カソードで電気化学反応を起こして発電するようになっている。
【０００３】
このような燃料電池装置は、例えば、燃料電池のカソード側に反応ガスとしてエアーを供給するためのエアーコンプレッサ等を備え、さらに、このエアーの圧力を信号圧として、エアーの圧力に応じた圧力で燃料電池のアノード側に反応ガスとして水素を供給する圧力制御弁を備え、燃料電池のカソード側に対するアノード側の反応ガスの圧力を所定圧に調圧して所定の発電効率を確保するとともに、燃料電池に供給される反応ガスの流量を制御することで所定の出力が得られるように設定されている。
【０００４】
ところで、本出願人は、特許文献１および特許文献２に示されるように、燃料ガス供給装置等において使用することが可能なガス用減圧弁を提案している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１８２７５１号公報（図３〜図７参照）
【特許文献２】
特開平１１−２７０７１７号公報（図２〜図５参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、燃料電池において好適に使用することが可能な燃料電池用レギュレータユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、燃料電池システムを構成する圧力制御部へ供給されるパイロットエアーの圧力を調圧するとともに、パイロット圧に対応して燃料供給部から燃料電池に対して供給される燃料ガスの圧力を調圧する燃料電池用レギュレータユニットであって、
一次側ポートから供給された燃料ガスをパイロット圧に対応して調圧し、二次側ポートから導出するレギュレータと、
ソレノイド部の励磁作用下に弁体を変位させることにより導入ポートから供給されたパイロットエアーを導出ポートから排出する電磁弁と、
を備え、
前記レギュレータと前記電磁弁とが一体的にユニット本体に設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ユニット本体に対してレギュレータと電磁弁とを一体的に設けることにより、例えば、レギュレータと電磁弁とを別体で構成して配管用チューブで接続した場合と比較して、前記配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、電磁弁から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータの良好な応答特性を得ることができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、電磁弁をレギュレータのボデイに形成された孔部内に挿入し、電磁弁のバルブボデイと前記孔部との間に、レギュレータのパイロットポートと電磁弁の導入ポートとにそれぞれ連通する環状室を設けることにより、配管用チューブ等の部品点数を削減することができるとともに、配管作業を不要とすることができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明によれば、レギュレータに対して燃料ガスを供給し、または燃料ガスの供給を停止する遮断弁をユニット本体に連設し、前記遮断弁に該レギュレータの一次側ポートに対して直接的に接続される通路を設けることにより、レギュレータの一次側ポートと、遮断弁とを連通させる通路の管路容積を小さくすることができる。この結果、遮断弁の良好な応答特性を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る燃料電池用レギュレータユニットについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１２】
図１において参照数字２００は、本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニットが組み込まれた燃料電池システムを示す。なお、前記燃料電池システム２００は、例えば、自動車等の車両に搭載される。
【００１３】
この燃料電池システム２００は、例えば、固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルに対し、複数のセルを積層して設けた燃料電池スタック２０２を含む。前記燃料電池スタック２０２には、燃料ガス（以下、必要に応じて燃料という）として、例えば、主に水素を含有するガス（以下、水素という）が供給されるアノードと、酸化剤として、例えば、酸素を含むエアーが供給されるカソードとが設けられる。
【００１４】
前記カソードには、酸化剤供給部２０４からエアーが供給されるエアー供給口２０６と、前記カソード内のエアーを外部に排出するためのエアー排出部２０８が接続されたエアー排出口２１０が設けられる。一方、アノードには、燃料供給部２１２から水素が供給される水素供給口２１４と、前記水素排出部２１６が接続された水素排出口２１８とが設けられる。
【００１５】
前記燃料電池スタック２０２では、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動し、カソードで酸素と電気化学反応を起こして発電するように設定されている。
【００１６】
前記エアー供給口２０６には、エアー供給用通路を介して、酸化剤供給部２０４と、放熱部２２０と、カソード加湿部２２２とがそれぞれ接続され、また、前記エアー排出口２１０には、エアー排出用通路を介してエアー排出部２０８が接続される。
【００１７】
前記水素供給口２１４には、水素供給通路を介して、燃料供給部２１２と、圧力制御部２２４と、エゼクタ２２６と、アノード加湿部２２８とがそれぞれ接続され、また、前記水素排出口２１８には、循環用通路２３０を介して水素排出部２１６が接続される。
【００１８】
酸化剤供給部２０４は、例えば、図示しないスーパーチャージャ（圧縮機）およびこれを駆動するモータ等から構成され、燃料電池スタック２０２で酸化剤ガスとして使用される供給エアーを断熱圧縮して燃料電池スタック２０２に圧送する。この断熱圧縮の際に供給エアーが加熱される。このように加熱された供給エアーが、燃料電池スタック２０２の暖機に貢献する。
【００１９】
また、前記酸化剤供給部２０４から供給されるエアーは、例えば、燃料電池スタック２０２の負荷や図示しないアクセルペダルの操作量等に応じて所定の圧力に設定されて燃料電池スタック２０２に導入されるとともに、後述する放熱部２２０によって冷却された後、バイパス通路２３２を介して圧力制御部２２４にパイロット圧として供給される。
【００２０】
放熱部２２０は、例えば、図示しないインタークーラ等から構成され、流路に沿って流通する冷却水と熱交換することによって、燃料電池スタック２０２の通常運転時において前記酸化剤供給部２０４から供給される供給エアーを冷却する。このため、供給エアーは、所定温度に冷却された後、カソード加湿部２２２に導入される。
【００２１】
前記カソード加湿部２２２は、例えば、水透過膜を備えて構成され、水分を水透過膜の一方の側から他方の側へ透過させることにより、前記放熱部２２０によって所定の温度に冷却されたエアーを所定の湿度に加湿して燃料電池スタック２０２のエアー供給口２０６へと供給している。前記加湿されたエアーは燃料電池スタック２０２に供給され、該燃料電池スタック２０２の固体高分子電解質膜のイオン導電性が所定の状態に確保される。
【００２２】
なお、燃料電池スタック２０２のエアー排出口２１０には、エアー排出部２０８が接続され、前記エアー排出部２０８に設けられた図示しない排出弁を通じてエアーが大気中に排気される。
【００２３】
燃料供給部２１２は、例えば、燃料電池に対する燃料として水素を供給する図示しない水素ガスボンベからなり、燃料電池スタック２０２のアノード側に供給する供給水素が貯蔵される。
【００２４】
圧力制御部２２４には、後述する燃料電池用レギュレータユニット１０が設けられ、バイパス通路２３２を介して供給されるエアーの圧力をパイロット圧（パイロット信号圧）として、前記圧力制御部２２４の出口側圧力である二次側圧力を前記パイロット圧に対応した所定範囲の圧力に設定している。
【００２５】
エゼクタ２２６は、図示しないノズル部とディフューザ部とから構成され、圧力制御部２２４から供給された燃料（水素）はノズル部を通過する際に加速されてディフューザ部に向かって噴射される。前記ノズル部からディフューザ部に向かって燃料が高速で流通する際、ノズル部とディフューザ部との間に設けられた副流室内で負圧が発生し、循環用通路２３０を介してアノード側の排出燃料が吸引される。前記エゼクタ２２６で混合された燃料および排出燃料はアノード加湿部２２８へと供給され、燃料電池スタック２０２から排出された排出燃料は、前記エゼクタ２２６を介して循環するように設けられている。
【００２６】
従って、燃料電池スタック２０２の水素排出口２１８から排出された未反応の排出ガスは、循環用通路２３０を介してエゼクタ２２６に導入され、圧力制御部２２４から供給された水素と、燃料電池スタック２０２から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池スタック２０２に再び供給されるように設けられている。
【００２７】
アノード加湿部２２８は、例えば、水透過膜を備えて構成され、水分を水透過膜の一方の側から他方の側へと透過させることにより、エゼクタ２２６から導出された燃料を所定の湿度に加湿して燃料電池スタック２０２の水素供給口２１４へと供給している。前記加湿された水素は燃料電池スタック２０２に供給され、該燃料電池スタック２０２の固体高分子電解質膜のイオン導電性が所定の状態に確保される。
【００２８】
燃料電池スタック２０２の水素排出口２１８には、例えば、図示しない排出制御弁を有する水素排出部２１６が循環用通路２３０を介して接続される。前記排出制御弁は、燃料電池スタック２０２の運転状態に応じて開閉動作が制御され、例えば、図示しない貯留タンクによって分離された排出ガス中の過剰な水分（主に液体水）等が車両外部に排出される。
【００２９】
次に、燃料電池システム２００の圧力制御部２２４に設けられた本実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニット１０を図２および図３に示す。
【００３０】
この燃料電池用レギュレータユニット１０は、レギュレータ１１、エア排出弁（電磁弁）３１０および遮断弁（ＣＵＴ−ＯＦＦ  ＶＡＬＶＥ）４００とを含み、前記レギュレータ１１とエア排出弁３１０とが一体的に形成されたユニット本体１３に対して遮断弁４００が連設されて構成される。
【００３１】
以下、レギュレータ１１、エア排出弁３１０および遮断弁４００の順序で詳細に説明する。
【００３２】
レギュレータ１１は、図４に示されるように、燃料供給部２１２から供給された水素がユニット本体１３に連設された遮断弁４００を介して導入される一次側ポート１２と、該一次側ポート１２から導入された水素を所定の圧力に調圧してエゼクタ２２６側に導出する二次側ポート１４とが設けられたボデイ１６とを含む。前記ボデイ１６は、相互に積層されて一体的に連結された第１ブロック体１８ａ、第２ブロック体１８ｂおよび第３ブロック体１８ｃによって構成される。前記ボデイ１６の内部には空間部２０が形成され、前記空間部２０には、前記一次側ポート１２と二次側ポート１４とを連通させる流体通路２２を開閉する弁機構部２４が設けられる。
【００３３】
前記第１ブロック体１８ａの底面部に形成された孔部には、Ｏリング２６によって弁体ガイド部材２８がボルト３０を介して連結され、前記弁体ガイド部材２８には、前記空間部２０の軸線方向に沿って長尺状に所定長だけ突出する円筒状のガイド用筒部３２が一体的に形成される。前記弁体ガイド部材２８の中央部の孔部には、後述する背圧室３４を閉塞する閉塞部材３６がＯリング３８を介して螺入される。なお、前記閉塞部材３６の端部には、図示しない工具等を介して外部から該閉塞部材３６をねじ込むための断面矩形状の凹部４０が形成される。
【００３４】
前記弁体ガイド部材２８を第１ブロック体１８ａと別個独立に形成し、ボルト３０を介して簡便に組み付けることにより組み付け性を向上させることができる。また、前記弁体ガイド部材２８と第１ブロック体１８ａとを別部材で構成することにより、ボデイ１６側（第１ブロック体１８ａ）の材質および表面処理に影響を与えることがなく弁体ガイド部材２８に対してフッ素樹脂コーティングを施すことができる。例えば、弁体ガイド部材２８と第１ブロック体１８ａとが一体形成されたものに対してフッ素樹脂コーティングを施した後に焼成した場合、ボデイ１６側の第１ブロック体１８ａの表面に被覆されたアルマイト被膜が破壊されてしまうからである。
【００３５】
また、弁体ガイド部材２８の略中央部に孔部を形成し、前記孔部を閉塞部材３６によって閉塞するという構成を採用することにより、前記弁体ガイド部材２８のガイド用筒部３２の内壁面に対してスプレー挿入方式によるフッ素樹脂コーティング処理を容易に施すことが可能となり、コーティング膜の均一化および安定化を図ることができる。前記スプレー挿入方式によるフッ素樹脂コーティング処理を施した後、前記弁体ガイド部材２８の孔部に対して閉塞部材３６を簡便に取り付けることができる。
【００３６】
前記弁機構部２４は、ボデイ１６の軸線方向に沿って延在するロッド部材４２と、前記ロッド部材４２に外嵌され、半径外方向に向かって突出する弁体４４が一体的に形成されたガイド部材４６と含む。
【００３７】
さらに、弁機構部２４は、第１保持機構４８を介して前記ロッド部材４２の他端部に連結された大径な第１ダイヤフラム５０と、前記第１ダイヤフラム５０と弁体４４との間に設けられ、第２保持機構５２を介してロッド部材４２に連結された小径な第２ダイヤフラム５４とを有する。
【００３８】
前記ロッド部材４２の中間部には、断面Ｌ字状に屈曲し周方向に沿って約９０度離間する４個の爪部によって形成されたストッパ部５８が一体的に形成され、前記ストッパ部５８は第２保持機構５２を構成するものである。
【００３９】
ガイド部材４６は内部の中空部６０に連通する第１連通孔６２が形成された長尺な円筒体からなり、前記円筒体の端部には半径外方向に向かって所定長だけ膨出する弁体４４が一体的に形成される。前記ガイド部材４６において、弁体４４の下部側に設けられたガイド機能を営む部位を長尺に形成することにより、弁体４４が弁座６４に着座する際のシート倒れを防止することができる。
【００４０】
また、ガイド部材４６に中空部６０および第１連通孔６２を形成して肉抜きすることにより該ガイド部材４６が軽量化され、自励振動を減少させるとともに、摺動抵抗を減少させることができる。この場合、ガイド部材４６のガイド機能を営む部位およびガイド用筒部３２に対してそれぞれフッ素樹脂コーティングを施すことにより、前記ガイド部材４６とガイド用筒部３２との摺動部分における良好な摺動性が得られ、耐久性を向上させることができる。なお、後述する弁座部材６６の弁座６４に着座する前記弁体４４の着座部位には、環状のシート用ゴム６８が貼着される。
【００４１】
また、前記ガイド部材４６の外周面には、弁体４４に近接する側のＯリング７０と、前記Ｏリング７０から所定間隔離間し弁体４４から離間する側のＹパッキン７２とが、環状溝を介してそれぞれ装着される。ガイド用筒部３２に接触してシール機能を営むＯリング７０およびＹパッキン７２を所定間隔離間して配設することにより、所望の摺動抵抗が営まれて自励振動を抑制することができる。
【００４２】
この場合、前記Ｏリング７０およびＹパッキン７２との摺動作用下に前記ガイド部材４６がガイド用筒部３２に沿って変位することにより、ロッド部材４２と一体的に変位するガイド部材４６を直線状に案内し、シート倒れを防止して前記ガイド部材４６の弁体４４が弁座６４に対して好適に着座するように設けられる。
【００４３】
なお、弁体４４から離間する側にＹパッキン７２を装着することにより、例えば、前記Ｙパッキン７２に代替してＯリングを装着した場合と比較して僅かに摺動抵抗を減少させることができ、弁体４４に近接する側のＯリング７０と弁体４４から離間する側のＹパッキン７２との共働作用によって所望の摺動抵抗が得られる。
【００４４】
さらに、前記Ｏリング７０とＹパッキン７２との間のガイド部材４６の外周面には、環状凹部が形成され、前記環状凹部と弁体ガイド部材２８のガイド用筒部３２との間で環状空間部７４が形成される。前記環状空間部７４は、軸線方向に沿って延在する第１連通孔６２と略直交する孔部７６によって連通するように設けられる。
【００４５】
このように所定間隔離間するＯリング７０とＹパッキン７２との間に第１連通孔６２に連通する環状空間部７４を形成することにより、Ｏリング７０とＹパッキン７２との間が負圧となってＯリング７０およびＹパッキン７２がガイド用筒部３２の内壁面にはりつくこと（密封作用による吸着）を防止することができる。従って、弁体ガイド部材２８のガイド用筒部３２に対するガイド部材４６の良好な摺動性が得られる。なお、第１連通孔６２に連通させる孔部７６を形成しているがこれに限定されるものではなく、弁体ガイド部材２８のガイド用筒部３２に図示しない孔部を形成してＯリング７０とＹパッキン７２との間の密封化を阻止してもよい。
【００４６】
Ｏリング７０およびＹパッキン７２によって外周面がシールされたガイド部材４６の端部側には、ガイド用筒部３２と閉塞部材３６とによって囲繞された背圧室３４が形成される。前記背圧室３４を設けることにより弁体４４に付与される圧力が軽減され、圧力−流量特性を向上させることができる。換言すると、調圧された二次側圧力によって弁体４４を弁座６４から離間する方向に付勢する力と、背圧室３４内に進入した圧力流体によって弁体４４を弁座６４に向かって着座させる方向に付勢する力とが相殺（キャンセル）されることにより、弁体４４に付与される圧力を軽減することができるからである。
【００４７】
なお、前記背圧室３４は、ロッド部材４２に軸線方向に沿って所定長だけ延在する第１連通孔６２および前記第１連通孔６２に略直交して交差する第２連通孔７８を介して後述するアスピレータ室８０に連通するように設けられる。
【００４８】
前記ガイド部材４６の外周側には、一端部が弁体４４に係着され、他端部が弁体ガイド部材２８の環状凹部内に係着されたコイル状の第１ばね部材５６が設けられる。前記第１ばね部材５６のばね力によって弁体４４は、常時、弁座６４に向かって着座するように付勢されている。前記第１ばね部材５６のばね力は、後述するパイロット室８２に配設されたコイル状の第２ばね部材８４のばね力と比較して大きく設定されている。
【００４９】
従って、弁体４４を弁座６４から離間させる方向に付勢する第２ばね部材８４のばね力に対して第１ばね部材５６のばね力が打ち勝っているため、パイロット圧が付与されない平常時において弁体４４が弁座６４に着座した状態にあるノーマルクローズタイプに設定されている。このようにノーマルクローズタイプに設定することにより、不必要な時に水素が二次側ポート１４から導出することがなく、水素の浪費を防止して省力化することができる。
【００５０】
第１ブロック体１８ａの内壁面には、前記ガイド部材４６に形成された弁体４４が着座する弁座６４が形成された弁座部材６６が設けられ、前記弁座部材６６と第１ブロック体１８ａの内壁面との間には、シール機能を有するＯリング８６が装着される。前記弁座部材６６は、第１ブロック体１８ａに形成された環状の凸部に対して加締めて固定される。また、前記弁座部材６６には、弁体４４から離間する方向に向かって徐々に拡径し、且つ非接触状態でロッド部材４２を囲繞するテーパ面８８が形成される。
【００５１】
前記ロッド部材４２の外周面と前記弁座部材６６のテーパ面８８との間の空間は、流体通路２２として機能するものであり、弁座６４から離間する上方に向かって徐々に拡径する前記テーパ面８８によって流体通路２２の断面積が徐々に拡大して形成されることにより、急激な断面積の変化がなく自励振動を抑制することができる。
【００５２】
第１ブロック体１８ａの上部に形成された段部には、ロッド部材４２が挿通する貫通孔を有するアスピレータ用保持部材９０がねじ止めされる。前記アスピレータ用保持部材９０と第２ダイヤフラム５４との間には、アスピレータ室８０が設けられ、前記アスピレータ用保持部材９０には、前記アスピレータ室８０に連通するとともに、二次側ポート１４側に向かって吸引孔９２が臨むノズル９４が連結される。
【００５３】
前記アスピレータ用保持部材９０の傾斜面９６と弁座部材６６のテーパ面８８との間には、二次側ポート１４側に向かって徐々に拡大する流体通路２２が形成されている。従って、流体通路２２の急激な断面積の変化を発生させることがなく自励振動の抑制機能を発揮させることができる。
【００５４】
なお、ロッド部材４２の外周面には、環状溝を介してＯリング９８が装着され、前記Ｏリング９８がアスピレータ用保持部材９０の貫通孔と接触してシール機能が営まれることにより前記アスピレータ室８０の気密性が保持される。前記アスピレータ室８０は、ロッド部材４２の軸線方向に沿って延在する第１連通孔６２に連通し、且つロッド部材４２の軸線と直交する第２連通孔７８を介してガイド部材４６側の背圧室３４と連通するように設けられている。
【００５５】
第１保持機構４８は、第１ダイヤフラム５０の上面に接触する第１上部側リテーナ１００と第１ダイヤフラム５０の下面に接触する第１下部側リテーナ１０２とから構成され、前記第１上部側および第１下部側リテーナ１００、１０２は、それぞれ、中心孔を介してロッド部材４２に軸着される。前記第１上部側および第１下部側リテーナ１００、１０２によって保持されない第１ダイヤフラム５０の外周縁部は、第２ブロック体１８ｂと第３ブロック体１８ｃとの間で挟持される。
【００５６】
第２保持機構５２は、第２ダイヤフラム５４の上面に接触する第２上部側リテーナ１０４と第２ダイヤフラム５４の下面に接触する第２下部側リテーナ１０６とから構成され、前記第２上部側リテーナ１０４のみがロッド部材４２に軸着され、第２下部側リテーナ１０６はロッド部材４２と一体的に形成される。前記第２上部側および第２下部側リテーナ１０４、１０６によって保持されない第２ダイヤフラム５４の外周縁部は、第１ブロック体１８ａと第２ブロック体１８ｂとの間で挟持される。
【００５７】
この場合、ロッド部材４２に一体的に形成された第２下部側リテーナ１０６に対して第２上部側リテーナ１０４、第１下部側リテーナ１０２および第１上部側リテーナ１００を順次積層した後、ウエーブワッシャ１１０およびナット１１２によってロッド部材４２にねじ締結される。
【００５８】
前記第２下部側リテーナ１０６の外周縁部には、下方側に向かって断面Ｌ字状に屈曲するストッパ部５８が形成され、前記ストッパ部５８は、周方向に沿って約９０度離間する４個の爪部によって構成される。パイロット室８２に供給されたパイロット圧の作用下に第１ダイヤフラム５０、第２ダイヤフラム５４およびロッド部材４２が下方側に向かって一体的に変位した際、前記ストッパ部５８がアスピレータ用保持部材９０の上面に当接することにより、前記ロッド部材４２の変位量が規制されてストッパ機能が発揮される。
【００５９】
第１ダイヤフラム５０および第２ダイヤフラム５４との間には、第２ブロック体１８ｂの内壁面によって閉塞された大気室１１４が設けられ、前記大気室１１４は、図示しない通路を介して大気と連通するように設けられている。なお、前記第２ブロック体１８ｂの内壁面に前記第１下部側リテーナ１０２の外周屈曲縁部１１６が進入可能な環状凹部１１８を形成することにより、前記外周屈曲縁部１１６が環状凹部１１８内に進入した部分の寸法を短縮して軸方向の小型化を図ることができる。
【００６０】
第３ブロック体１８ｃの内部には、図５に示されるように、エア排出弁３１０の一部が挿入される孔部１２３が形成される。ユニット本体１３には、外部に向かって突出する一組の管体１１９ａ、１１９ｂを有する継手部材１２１が連結され、一方の管体１１９ａは図示しないチューブを介してバイパス通路２３２に接続され、他方の管体１１９ｂは図示しないチューブを介してサイレンサ（図示せず）に接続される。
【００６１】
前記管体１１９ａの入口部１２５を通じて導入されたパイロットエアーは、前記エア排出弁３１０のバルブボデイ３２２と前記孔部１２３の内周面との間に形成された環状室１２７に供給され、前記環状室１２７は、レギュレータ１１のパイロットポート１２９と連通するとともに、エア排出弁３１０の導入ポート３７８とそれぞれ連通するように設けられている。
【００６２】
従って、前記管体１１９ａを介してバイパス通路２３２から導入されたパイロットエアーは、環状室１２７を経由してレギュレータ１１のパイロット室８２に供給されるとともに、前記環状室１２７を経由してエア排出弁３１０の導入ポート３７８に供給される。
【００６３】
換言すると、前記レギュレータ１１のパイロット室８２は、環状室１２７を経由してエア排出弁３１０の導入ポート３７８に連通するように設けられている。従って、前記レギュレータ１１のパイロット室８２内のパイロット圧を減少させる必要がある場合、ソレノイド部３１４を励磁してエア排出弁３１０をオン状態とすることにより、前記パイロット室８２のパイロットエアーをエア排出弁３１０の導出ポート３８０から、例えば、図示しないサイレンサを経由して外部に排出し前記パイロット圧を好適に減圧することができる。
【００６４】
なお、前記パイロットポート１２９には、パイロットエアー中に含有された塵埃等を除去するためにフィルタ１３１が配設される。
【００６５】
前記第１ダイヤフラム５０の上部には、前記第３ブロック体１８ｃの内壁面によって囲繞され、パイロットポート１２９を介してパイロット圧が供給されるパイロット室８２が設けられる。前記パイロット室８２は、Ｏリング１２０を介して第３ブロック体１８ｃのねじ孔に螺入される大径な第１調整ねじ部材１２２と、Ｏリング１２４を介して前記第１調整ねじ部材１２２の中心に形成されたねじ孔に螺入される小径な第２調整ねじ部材１２６とによって閉塞される。
【００６６】
なお、前記第１調整ねじ部材１２２には、断面六角形状の調整用凸部１２８が形成され、前記第２調整ねじ部材１２６には、断面六角形状の調整用凹部１３０が形成される。
【００６７】
また、前記パイロット室８２には第２ばね部材８４が配設され、前記第２ばね部材８４の一端部は、ばね受けリテーナ１３２に係着され、他端部は、後述するリーフばね１３４に係着される。この場合、第１調整ねじ部材１２２によって前記第２ばね部材８４のばね力を大きく調整することができるとともに、第２調整ねじ部材１２６によって前記第２ばね部材８４のばね力を微調整することができる。
【００６８】
このように第１および第２調整ねじ部材１２２、１２６によって第２ばね部材８４のばね力を２段階にわたって調整することにより、第２ばね部材８４のばね力の調整レンジが大きくなるとともに、ばね荷重の変化量が小さい良好なばね荷重性能を得ることができる。
【００６９】
さらに、前記パイロット室８２を形成する第３ブロック体１８ｃの内壁面には、ステンレス鋼からなる円筒状のブッシュ１３６が装着され、前記ブッシュ１３６の内周面に摩擦接触することにより第１ダイヤフラム５０に対して摺動抵抗を付与するリーフばね１３４が設けられる。
【００７０】
前記リーフばね１３４は、第１上部側リテーナ１００の環状凸部に装着される環状部１３４ａと、前記環状部１３４ａと直交する上方向に立ち上がり且つ周方向に沿って所定間隔離間する複数の脚部１３４ｂと、前記脚部１３４ｂの先端部に形成された湾曲部１３４ｃとから構成される。前記リーフばね１３４に対して、例えば、ダイヤモンドライクカーボンコーティング等の被膜処理を施すことにより、ブッシュ１３６と湾曲部１３４ｃとの接触抵抗を適性に保持し、良好な摺動抵抗が得られる。
【００７１】
この場合、第３ブロック体１８ｃの内壁面にステンレス鋼からなるブッシュ１３６を設け、前記ブッシュ１３６の内周面とリーフばね１３４の湾曲部１３４ｃとを接触させることにより、第３ブロック体１８ｃの内壁面を保護して耐久性を向上させることができる。
【００７２】
次に、前記レギュレータ１１の第３ブロック体１８ｃの孔部１２３内にその一部が挿入されて該レギュレータ１１と一体的に設けられたエア排出弁３１０について以下詳細に説明する。
【００７３】
このエア排出弁３１０は、図６に示されるように、金属製材料によって形成されるケーシング３１２と、前記ケーシング３１２の内部に配設されるソレノイド部３１４と、前記ケーシング３１２とソレノイド部３１４との間に係合されるように配設され、図示しない電源と接続されるコネクタ部３１６を有する接続ボデイ３１８と、前記ケーシング３１２に固定コア３２０を介して連結される金属製材料からなるバルブボデイ３２２と、前記バルブボデイ３２２の内部に配設され、前記ソレノイド部３１４の励磁作用下にバイパス通路２３２を介して供給されるパイロットエアーの連通状態を切り換える弁機構部３２４とからなる。
【００７４】
なお、前記ケーシング３１２は、ユニット本体１３から外部に露呈するのに対し、前記バルブボデイ３２２は、所定間隔離間する一組のＯリング３６３を介してレギュレータ１１の第３ブロック体１８ｃの孔部１２３内に気密に挿入される。
【００７５】
ケーシング３１２は、断面略コ字状に形成される円筒部３２６と、前記円筒部３２６の内部にバルブボデイ３２２側へと所定長だけ突出して環状に形成される第１ヨーク３２７と、前記円筒部３２６の側面に半径外方向へと突出して形成される略長方形状の取付部３２８とからなる。
【００７６】
ソレノイド部３１４は、前記第１ヨーク３２７の略中央部に形成されるガイド穴３３０に軸線方向に沿って変位自在に設けられる可動コア３３２と、前記ガイド穴３３０の外周側に環状に形成される装着穴３３４に設けられるとともに、第１ヨーク３２７の外周面に当接するように挿入されるコイル３３６が巻回されたボビン３３８と、前記可動コア３３２をバルブボデイ３２２側へと付勢する第１ばね部材３４０と、前記可動コア３３２のバルブボデイ３２２側の端面に装着される緩衝部材３４２とからなる。
【００７７】
可動コア３３２は断面略Ｈ字状に形成され、そのバルブボデイ３２２側の一端部には、軸線方向に沿って形成される挿入穴３４４を介して長尺なシャフト３４６の一端部側の挿入部３４８が挿入されている。
【００７８】
前記シャフト３４６は、一端部側に形成され、可動コア３３２の挿入穴３４４に挿入される挿入部３４８と、軸線に沿った略中央部に前記挿入部３４８より半径外方向に拡径して形成されるとともに、固定コア３２０の後述する貫通孔３６６に挿通自在に設けられるガイド部３５０と、他端部側に挿入部３４８よりさらに半径内方向へと縮径して形成され、その端面が後述する弁体３８８に当接するように設けられるピン部３５２とからなる。前記ガイド部３５０の外周面には、フッ素樹脂コーティング処理が施されている。すなわち、ソレノイド部３１４の励磁作用下にシャフト３４６が軸線方向に沿って変位する際、ガイド部３５０の外周面と貫通孔３６６の内周面との間に生じる摺動抵抗を低減することができるため、前記シャフト３４６の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
また、シャフト３４６のガイド部３５０は、貫通孔３６６の内周面によって軸線方向に沿ってガイドされている。そのため、シャフト３４６全体の軸線方向の長さＡに対するガイド部３５０の軸線方向の長さＢを長くするのに比例して、前記固定コア３２０の貫通孔３６６によってガイドされるシャフト３４６の部位が増大するため、より一層確実にシャフト３４６が軸線方向に沿ってガイドされる。その結果、シャフト３４６に対して別個に軸受等を設けることなく確実かつ高精度に軸線方向に沿って変位させることができる。
【００８０】
さらに、可動コア３３２の他端部側には、所定長だけ窪んだばね受穴３５４が形成され、第１ばね部材３４０の一端部側が装着されるとともに、前記第１ばね部材３４０の他端部側は、円筒部３２６の略中央部に所定長だけ窪んで形成されるばね受凹部３５６に装着されている。すなわち、第１ばね部材３４０は、前記ばね受穴３５４とばね受凹部３５６との間に介装され、可動コア３３２をバルブボデイ３２２側へ変位するように付勢している。
【００８１】
一方、前記可動コア３３２の略中央部には、挿入穴３４４とばね受穴３５４とを連通する連通路３５８が形成されている。
【００８２】
ボビン３３８は略円筒状に形成され、その外周面にコイル３３６が巻回された状態で装着穴３３４の内周面に当接するように挿入されている。そして、装着穴３３４に挿入された前記ボビン３３８の外周側には、接続ボデイ３１８の後述するカバー部３６０によって囲繞される。
【００８３】
緩衝部材３４２は弾性材料によって環状に形成され、可動コア３３２の後述する固定コア３２０側の端面に一体的に装着されている。すなわち、前記ソレノイド部３１４の励磁作用下に前記可動コア３３２がバルブボデイ３２２側（矢印Ｘ２方向）へと変位して、前記緩衝部材３４２が前記固定コア３２０の端面に当接した際、前記可動コア３３２に生じる衝撃が緩和されるとともに、当接時に発生する衝撃音を低減することができる。
【００８４】
接続ボデイ３１８は樹脂製材料からなり、円筒状に形成されるカバー部３６０が円筒部３２６の内部の装着穴３３４に挿入され、コイル３３６が巻回されたボビン３３８の外周側を囲繞している。そして、前記カバー部３６０には環状溝を介してシール部材３６２が装着され、前記シール部材３６２が装着穴３３４の内壁面に当接することによりソレノイド部３１４の内部の気密が保持される。
【００８５】
また、接続ボデイ３１８の側面には、ソレノイド部３１４に電流を供給するための図示しない電源に接続されるコネクタ部３１６が設けられている。前記コネクタ部３１６には、その内部に一端部が露呈するように金属製材料からなる端子３６４が設けられ、前記端子３６４はコネクタ部３１６の内部で略直角に折曲してソレノイド部３１４のボビン３３８へと接続されている。なお、前記端子３６４は図示しないリード線を介して前記電源と接続されている。
【００８６】
固定コア３２０は、略中央部に軸線方向に沿って貫通した貫通孔３６６が形成され、その内部にはシャフト３４６のガイド部３５０が挿通自在に設けられている。
【００８７】
また、固定コア３２０のケーシング３１２側の一端部が、ボビン３３８の内周面に当接するように挿入されるとともに、その一端面にはケーシング３１２の第１ヨーク３２７に対向するように第２ヨーク３６７がケーシング３１２の方向（矢印Ｘ１方向）に環状に突出している。
【００８８】
一方、固定コア３２０のバルブボデイ３２２側の他端部が、前記バルブボデイ３２２の穴部３７０（後述する）に挿入されている。
【００８９】
さらに、軸線方向に沿った略中央部に半径外方向に拡径したフランジ部３６８が形成され、前記フランジ部３６８の一端面側に接続ボデイ３１８が当接するとともに、他端面側にバルブボデイ３２２が当接するようにして挟持されている。すなわち、固定コア３２０はその一端部がボビン３３８の内部に挿入され、その他端部が前記穴部３７０に挿入されるとともに、フランジ部３６８が接続ボデイ３１８とバルブボデイ３２２との間に挟持されているため、接続ボデイ３１８およびバルブボデイ３２２と一体的に連結されている状態にある。
【００９０】
そして、固定コア３２０のケーシング３１２側の外周面と接続ボデイ３１８の内周面との間には、環状のシール部材３６２が挟持され、ソレノイド部３１４の内部の気密を保持している。
【００９１】
略円筒状に形成されるバルブボデイ３２２は、固定コア３２０と連結される一端部側に形成され、前記固定コア３２０の他端部側が挿入される穴部３７０と、前記バルブボデイ３２２の他端部側に形成され、その内部に後述する弁体３８８が変位自在に設けられるシリンダ室３７２と、前記穴部３７０とシリンダ室３７２とを連通する連通孔３７４と、前記シリンダ室３７２の連通孔３７４側の端面より所定長だけ突出する弁座３７６と、前記バルブボデイ３２２の外周側に形成され、バイパス通路２３２に連通してパイロットエアーが供給される導入ポート３７８と、前記パイロットエアーを外部へと導出する導出ポート３８０とからなる。
【００９２】
シリンダ室３７２の内部には、円筒状の薄板材からなるカラー部材３８２が一体的に挿入されている。なお、前記カラー部材３８２は、金属製材料（例えば、ＳＵＳ材）から形成されている。
【００９３】
そして、バルブボデイ３２２の開口部３８３側の内周面には、環状溝を介して断面略Ｃ字状のクリップ３８４が係合されている。そのため、シリンダ室３７２の内部にカラー部材３８２を挿入した後、前記クリップ３８４を環状溝に装着することにより前記カラー部材３８２が軸線方向に係止される。なお、断面コ字状に形成されるカラー部材３８２の軸線方向に沿った長さは、シリンダ室３７２の内部に挿入して前記クリップ３８４で係止した状態において、導入ポート３７８を覆うことがない長さに設定されている。
【００９４】
また、カラー部材３８２におけるケーシング３１２側の略中央部には、所定長だけ突出したばね受部３８６が形成され、後述する第２ばね部材３９０の一端部が係合される。
【００９５】
さらに、弁座３７６は、開口部３８３に向って突出した先端部が円弧状に丸みを帯びて形成されている。
【００９６】
さらにまた、前記導入ポート３７８は、バルブボデイ３２２におけるシリンダ室３７２の外周面に形成されている。そして、バイパス通路２３２（図１参照）を介してパイロット圧が導入された前記導入ポート３７８は、前記シリンダ室３７２の内部と連通するように設けられている。
【００９７】
導出ポート３８０は、前記導入ポート３７８より軸線方向に所定間隔離間した穴部３７０の外周面に形成され、前記シリンダ室３７２の内部に導入された圧力流体が連通孔３７４および穴部３７０を介して外部へと導出される。なお、前記導入ポート３７８および導出ポート３８０は、バルブボデイ３２２の外周面に周方向に２箇所ずつ一対となるように設けられている。なお、前記導出ポート３８０には、図示しないサイレンサが接続され、前記サイレンサの消音機能によって排気音が抑制される。
【００９８】
なお、バルブボデイ３２２の外周面には、導出ポート３８０から接続ボデイ３１８側および導入ポート３７８側にそれぞれ所定間隔離間してＯリング３６３が環状溝を介して装着され、ケーシング３１２を除いたバルブボデイ３２２の一部がレギュレータ１１の第３ブロック体１８ｃの孔部１２３内に挿入される。この場合、前記Ｏリング３６３が第３ブロック体１８ｃの孔部１２３の内壁面に接触してシール機能が発揮される。
【００９９】
また、バルブボデイ３２２の固定コア３２０との当接面には、環状溝を介してシール部材３６２が装着され、前記固定コア３２０とバルブボデイ３２２との間の気密を保持している。
【０１００】
弁機構部３２４は、シリンダ室３７２に挿入されたカラー部材３８２の内部を軸線方向に沿って挿通自在に設けられる弁体３８８と、前記カラー部材３８２と弁体３８８の内部との間に介装され、前記弁体３８８を弁座３７６に着座させる方向に付勢する第２ばね部材３９０とからなる。
【０１０１】
なお、ケーシング３１２の内部に介装される第１ばね部材３４０と、前記第２ばね部材３９０とは、略同軸状となるように設けられている。
【０１０２】
弁体３８８は金属製材料（例えば、アルミニウム）から断面略コ字状に形成され、その弁座３７６に対向する略平面状の端面には、環状溝を介して弾性材料からなるシート部材３９２が装着されている。なお、前記弁体３８８をアルミニウム材料により形成することにより軽量化を図ることができるため、より一層円滑に延在を変位させることができる。
【０１０３】
また、前記弁体３８８の外周面は、前記弁座３７６より軸線方向に沿って所定長だけ離間した位置から半径外方向に拡径した拡径部３９４が形成されている。そして、前記拡径部３９４の外周面にフッ素樹脂コーティング処理を施している。その結果、前記拡径部３９４の外周面をカラー部材３８２の内周面に沿って摺動させることにより、前記弁体３８８がカラー部材３８２によって軸線方向に沿ってガイドされるとともに、フッ素樹脂コーティングによって弁体３８８とカラー部材３８２との間に生じる摺動抵抗を低減することができるため、前記弁体３８８の耐久性を向上させることができる。
【０１０４】
さらに、前記拡径部３９４の軸線方向に沿った長さＣは、弁体３８８が着座する弁座３７６の最も先端部における直径Ｄの１．５倍もしくはそれ以上となるように形成されている（Ｃ≧１．５Ｄ）。すなわち、拡径部３９４の軸線方向に沿った長さＣを、弁体３８８の着座する弁座３７６の直径Ｄに対して軸線方向に沿ってガイドされる拡径部３９４の長さを１．５倍以上大きく設定することにより、前記弁体３８８がより一層確実に軸線方向に沿ってガイドされる。換言すると、弁体３８８の軸線に対する傾き（倒れ）を防止することができる。その結果、前記弁体３８８を確実かつ安定して弁座３７６に着座させることができる。
【０１０５】
また、第２ばね部材３９０は、ケーシング３１２側へと突出したカラー部材３８２のばね受部３８６に係合されているため、半径方向へ移動することがなく脱抜することが防止される。
【０１０６】
次に、レギュレータ１１の一次側ポート１２に近接して連設される遮断弁４００について以下詳細に説明する。
【０１０７】
この遮断弁４００は、図７に示されるように、Ｏリング４０２を介してユニット本体１３に連結されたボデイ４０４と、前記ボデイ４０４と一体的に連結された有底円筒状のハウジング４０６と、前記ボデイ４０４とハウジング４０６との間に介装された磁性体からなるエンドプレート４０８と、前記ハウジング４０６内に設けられ、巻回されたコイル４１０を有するソレノイド部４１２とを含む。なお、前記ボデイ４０４の内部には室４１４が設けられ、前記室４１４は、屈曲する通路４１６を介してレギュレータ１１の一次側ポート１２と直接接続されるように形成されている。
【０１０８】
さらに、遮断弁４００は、前記ハウジング４０６に固定された固定鉄心４１８と、前記固定鉄心４１８と同軸に配設され前記ソレノイド部４１２の励磁作用下に固定鉄心４１８側に向かって変位するプランジャ４２０と、前記プランジャ４２０の一端部に連結されて該プランジャ４２０と一体的に変位する弁体４２２と、ボデイ４０４に形成された弁座４２４と、前記プランジャ４２０とカラー部材４２６との間に係着され、前記弁体４２２が弁座４２４に着座する方向に向かって付勢するばね部材４２８とを有する。
【０１０９】
なお、前記弁体４２２が弁座４２４に着座するシート面には、ゴム等の弾性部材４３０が装着され、前記シート面と反対側の面には、弁体４２２が固定鉄心４１８側に変位した際にその変位量を規制するストッパ４３２に当接するゴム等の緩衝部材４３４が装着される。
【０１１０】
前記ボデイ４０４には、弁体４２２が無摺動にて変位する室４１４が設けられ、前記室４１４は、燃料供給部２１２から燃料（水素）が供給される燃料導入ポート４３６に連通するように設けられる。前記燃料導入ポート４３６と前記室４１４との間には、該燃料導入ポート４３６から導入された水素中に含有される塵埃等を除去するためのフィルタ４３８が配設される。
【０１１１】
本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニット１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【０１１２】
先ず、図示しない制御部から制御信号に基づいて遮断弁４００のソレノイド部４１２が励磁されることにより吸引力が発生し、プランジャ４２０が固定鉄心４１８側に向かって吸引される。従って、プランジャ４２０に連結された弁体４２２が弁座４２４から離間して遮断弁４００が弁開状態となる。この結果、燃料導入ポート４３６から導入された水素は室４１４および通路４１６を経由してレギュレータ１１の一次側ポート１２に供給される。この場合、前記レギュレータ１１は、パイロット圧が供給されていない平常時において弁体４４が弁座６４に着座した状態に設定されているため、一次側ポート１２から導入された水素が二次側ポート１４に向かって流通することが遮断されている。
【０１１３】
一方、バイパス通路２３２に接続された管体１１９ａの入口部１２５を通じて導入されたパイロットエアーは、エア排出弁３１０のバルブボデイ３２２とレギュレータの第３ブロック体の孔部１２３の内周面との間に形成された環状室１２７に供給される。この場合、前記環状室１２７は、レギュレータ１１のパイロットポート１２９と連通するとともに、エア排出弁３１０の導入ポート３７８とそれぞれ連通するように設けられている。換言すると、前記レギュレータ１１のパイロット室８２は、環状室１２７を経由してエア排出弁３１０の導入ポート３７８に連通するように設けられている。
【０１１４】
従って、前記管体１１９ａを介してバイパス通路２３２から導入されたパイロットエアーは、環状室１２７を経由してレギュレータ１１のパイロット室８２に供給されるとともに、前記環状室１２７を経由してエア排出弁３１０の導入ポート３７８に供給される。
【０１１５】
パイロットポート１２９を介してレギュレータ１１のパイロット室８２に導入されたパイロットエアーは、第１ダイヤフラム５０を下方側に向かって押圧するように作用する。この場合、ロッド部材４２を介して連結されている第１ダイヤフラム５０、第２ダイヤフラム５４および弁体４４が一体的に下方側に向かって変位し、弁体４４が弁座６４から離間する。従って、一次側ポート１２から供給された水素は、弁体４４と弁座６４との間隙を通過する際にパイロット圧に対応する所望の圧力に減圧され、調圧された前記水素は流体通路２２に沿って流通した後、二次側ポート１４からエゼクタ２２６側に向かって導出される。
【０１１６】
ところで、前記レギュレータ１１のパイロット室８２内のパイロット圧を減少させる必要がある場合がある。その際、図示しない制御部からの制御信号に基づいてソレノイド部３１４を励磁してエア排出弁３１０をオン状態とする。
【０１１７】
すなわち、前記エア排出弁３１０の弁体３８８が弁座３７６から離間してオン状態となることにより、レギュレータ１１のパイロット室８２のパイロットエアーは、パイロットポート１２９、環状室１２７、エア排出弁３１０の導入ポート３７８および弁体３８８と弁座３７６との間隙を経由して導出ポート３８０から、例えば、図示しないサイレンサを介して外部に排出される。このようにして前記レギュレータ１１のパイロット圧を好適に減圧することができる。
【０１１８】
本実施の形態では、第３ブロック体１８ｃに形成された孔部１２３内にエア排出弁３１０の一部を挿入し、環状室１２７を介してレギュレータ１１のパイロットポート１２９とエア排出弁３１０の導入ポート３７８とが連通するように構成している。このようにレギュレータ１１とエア排出弁３１０とを一体的に形成することにより、該レギュレータ１１とエア排出弁３１０とを別体で構成した場合と比較して、配管用チューブ等の部品点数が削減されるとともに、配管作業を不要とすることができる。この結果、配管スペースが不要となり設置スペースを有効に利用することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態では、レギュレータ１１とエア排出弁３１０とをユニット本体１３に一体的に形成することにより、配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、エア排出弁３１０から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータ１１の良好な応答特性を得ることができる。
【０１２０】
さらに、本実施の形態では、レギュレータ１１とエア排出弁３１０とが一体的に形成されたユニット本体１３に対して遮断弁４００を連設することにより、レギュレータ１１の一次側ポート１２と、遮断弁４００の室４１４とを連通させる通路４１６の管路容積を小さくすることができる。この結果、遮断弁４００の良好な応答特性を得ることができる。
【０１２１】
さらにまた、本実施の形態では、レギュレータ１１、エア排出弁３１０および遮断弁４００から構成される三者をユニット化することにより、個々の構成要素の機能・特性を維持しながら小型化することができる。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【０１２３】
すなわち、レギュレータと電磁弁とをユニット本体に一体的に形成することにより、配管用チューブ内に残存するエアーのボリュームに影響されることがないため、電磁弁から排出されるパイロットエアーのボリュームを小さくすることができる。この結果、レギュレータの良好な応答特性を得ることができる。
【０１２４】
また、本発明では、レギュレータと電磁弁とを別体で構成した場合と比較して、配管用チューブ等の部品点数が削減されるとともに、配管作業を不要とすることができる。この結果、配管スペースが不要となり設置スペースを有効に利用することができる。
【０１２５】
さらに、本発明では、ユニット本体に対して遮断弁を連設して、レギュレータ、電磁弁および遮断弁から構成される三者をユニット化することにより、個々の構成要素の機能・特性を維持しながら小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池用レギュレータユニットが組み込まれた燃料電池システムの概略ブロック構成図である。
【図２】前記燃料電池用レギュレータユニットの正面図である。
【図３】前記燃料電池用レギュレータユニットの平面図である。
【図４】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成するレギュレータの縦断面構成図である。
【図５】前記レギュレータのボデイの孔部内にエア排出弁が挿入された状態を示す一部省略縦断面拡大図である。
【図６】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成するエア排出弁の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図７】前記燃料電池用レギュレータユニットを構成する遮断弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…燃料電池用レギュレータユニット        １１…レギュレータ
１２…一次側ポート                          １３…ユニット本体
１４…二次側ポート                          １６、４０４…ボデイ
１８ａ〜１８ｃ…ブロック体                  ２４、３２４…弁機構部
７６、１２３…孔部                          ８２…パイロット室
１１９ａ、１１９ｂ…管体                    １２７…環状室
１２９…パイロットポート                    ２００…燃料電池システム
２０２…燃料電池スタック                    ２０４…酸化剤供給部
２１２…燃料供給部                          ２２４…圧力制御部
２３２…バイパス通路                        ３１０…エア排出弁
３１４…ソレノイド部                        ３２２…バルブボデイ
３７８…導入ポート                          ３８０…導出ポート
４００…遮断弁                              ４１４…室
４１６…通路
【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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【図６】
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【図７】
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