(57)【要約】【課題】第１減圧弁に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略できるようにすること。【解決手段】減圧装置７は、直列に配置された二つの減圧弁８，９を備え、一次側のガス圧力を二つの減圧弁８，９により二段階に減圧及び調整して二次側のガス圧力とする。中通路４３は、第１減圧弁８による減圧後であって第２減圧弁９により減圧される前のガスが入る。連通路１０は、中通路４３と第２減圧弁９の第２調圧室７７とを連通させる。逆止弁１１は、連通路１０に設けられ、中通路４３のガス圧力が所定の開弁圧力より大きくなったときに開弁し、中通路４３から連通路１０を介して第２減圧弁９の第２調圧室７７へ向かうガスの流れを許可し、その逆向きの流れを阻止する。連通路１０の少なくとも一部の通路断面積が中通路４３の通路断面積より小さく設定される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に配置された二つの減圧弁を備え、一次側の流体圧力を前記二つの減圧弁により二段階に減圧及び調圧して二次側の流体圧力とするようにした減圧装置において、
二つの減圧弁は、上流側に配置された第１減圧弁と下流側に配置された第２減圧弁とを含むことと、
前記第１減圧弁による減圧後であって前記第２減圧弁により減圧される前の流体が入る中通路と、
前記中通路と前記第２減圧弁の下流部とを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられ、前記中通路における流体圧力が所定の開弁圧力より大きくなったときに開弁し、前記中通路から前記連通路を介して前記第２減圧弁の前記下流部へ向かう流体の流れを許可し、その逆向きの流れを阻止する逆止弁と、
前記連通路の少なくとも一部の通路断面積が前記中通路の通路断面積より小さく設定されることと
を備えたことを特徴とする減圧装置。
【請求項２】
前記連通路は、前記逆止弁より下流に配置された下流連通路を含み、前記下流連通路の少なくとも一部の通路断面積が前記中通路の通路断面積より小さく設定されたことを特徴とする請求項１に記載の減圧装置。
【請求項３】
前記連通路は、前記逆止弁より上流の上流連通路を更に含み、前記上流連通路の通路断面積が前記中通路の通路断面積と同じに設定されたことを特徴とする請求項２に記載の減圧装置。
【請求項４】
前記上流連通路に、その通路断面積を部分的に縮小する絞り部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の減圧装置。
【請求項５】
前記連通路は、前記逆止弁より上流の上流連通路を更に含み、前記上流連通路の少なくとも一部の通路断面積が前記中通路の通路断面積より小さく設定されたことを特徴とする請求項２に記載の減圧装置。
【請求項６】
前記中通路の通路断面積は、前記一次側の流体圧力が最小設定値となるときに最大流量を確保可能な通路断面積に設定されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の減圧装置。
【請求項７】
前記連通路の少なくとも一部の通路断面積は、前記中通路の流体圧力が通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えない通路断面積に設定されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の減圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直列に配置された二つの減圧弁を備え、一次側の流体圧力を二つの減圧弁により二段階に減圧及び調整して二次側の流体圧力とするようにした減圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される気体燃料用圧力制御装置が知られている。この装置は、燃料タンクに貯留された気体燃料の流れを制御し、その気体燃料をインジェクタを介してエンジンに供給する気体燃料供給システムに用いられる。この装置は、燃料タンクからインジェクタへ気体燃料を流す燃料通路を備える。その燃料通路には、気体燃料の圧力を二段階に調整するために直列に配置された二つの減圧弁が設けられる。そして、燃料タンクの気体燃料を二つの減圧弁により二段階に減圧及び調整してインジェクタへ供給するようになっている。
【０００３】
この装置は、燃料タンクの気体燃料の圧力を所定の第１圧力に減圧する第１減圧弁と、その減圧された気体燃料の圧力をインジェクタが噴射可能な所定の第２圧力（第１圧力より小さい）に減圧する第２減圧弁と、第２減圧弁に係る第２圧力の値を変更する電磁駆動部と、第１減圧弁による減圧後であって第２減圧弁により減圧される前の気体燃料が入る中通路と、その中通路に設けられたリリーフバルブとを備える。このように、インジェクタより上流に二つの減圧弁が直列に配置されることで、インジェクタに供給される気体燃料の圧力を効果的に低減することができ、インジェクタの機械的構造の自由度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０４４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載される装置では、第１減圧弁の弁体に異物等が挟まり、開いた状態のまま弁体が固着（開弁故障）したり、弁体の閉じ遅れ（閉弁遅れ）が発生したりすると、中通路における気体燃料の圧力が急激に上昇する。この場合、リリーフバルブに対して設定値以上の圧力がかかると、リリーフバルブが開き、リリーフバルブより下流の通路にかかる負荷が過大となる。その結果、第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかかり、その下流の通路で気体燃料が漏れるおそれがあった。この気体燃料の漏れを防止するために、第２減圧弁より下流の通路の耐圧性を高める構成が必要となり、その追加構成の分だけ装置がコストアップすることになる。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１減圧弁に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略できるようにした減圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、直列に配置された二つの減圧弁を備え、一次側の流体圧力を二つの減圧弁により二段階に減圧及び調圧して二次側の流体圧力とするようにした減圧装置において、二つの減圧弁は、上流側に配置された第１減圧弁と下流側に配置された第２減圧弁とを含むことと、第１減圧弁による減圧後であって第２減圧弁により減圧される前の流体が入る中通路と、中通路と第２減圧弁の下流部とを連通させる連通路と、連通路に設けられ、中通路における流体圧力が所定の開弁圧力より大きくなったときに開弁し、中通路から連通路を介して第２減圧弁の下流部へ向かう流体の流れを許可し、その逆向きの流れを阻止する逆止弁と、連通路の少なくとも一部の通路断面積が中通路の通路断面積より小さく設定されることとを備えたことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、第１減圧弁と第２減圧弁との間の中通路における流体圧力が必要以上に増大しても、逆止弁が開いて中通路から連通路を介して第２減圧弁の下流部へ向かう流体の流れ、更には第２減圧弁より下流へ向かう流体の流れが許可されるので、中通路の流体が減圧される。また、連通路の少なくとも一部の通路断面積が中通路の通路断面積より小さく設定されるので、中通路における流体圧力が過大となっても、その流体圧力に対し連通路にかかる流体圧力が抑えられ、第２減圧弁の下流部と第２減圧弁より下流にかかる流体圧力が抑えられる。すなわち、中通路にかかる過大な流体圧力より低い流体圧力が、第２減圧弁の下流部と第２減圧弁より下流へかかることになる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、連通路は、逆止弁より下流に配置された下流連通路を含み、下流連通路の少なくとも一部の通路断面積が中通路の通路断面積より小さく設定されたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、中通路における流体圧力が過大となって逆止弁が開弁しても、下流連通路にかかる流体圧力が抑えられ、第２減圧弁の下流部と第２減圧弁より下流にかかる流体圧力が抑えられる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、連通路は、逆止弁より上流の上流連通路を更に含み、上流連通路の通路断面積が中通路の通路断面積と同じに設定されたことを特徴とする請求項２に記載の減圧装置。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、上流連通路の通路断面積が中通路の通路断面積と同じに設定されるので、上流連通路と中通路とを、同じドリル等により同じ工程で一度に加工することが可能となる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上流連通路に、その通路断面積を部分的に縮小する絞り部材が設けられたことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、上流連通路の一部の流路断面積が、上流連通路を別途加工することなく絞り部材を設けるだけで、中通路の通路断面積より小さく設定される。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、連通路は、逆止弁より上流の上流連通路を更に含み、上流連通路の少なくとも一部の通路断面積が中通路の通路断面積より小さく設定されたことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、中通路における流体圧力が過大となっても、上流連通路にかかる流体圧力が抑えられるので、逆止弁にかかる流体圧力が抑えられる。また、中通路における流体圧力が更に過大となって逆止弁が開弁しても、下流連通路にかかる流体圧力が抑えられ、第２減圧弁の下流部と第２減圧弁より下流にかかる流体圧力が抑えられる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、中通路の通路断面積は、一次側の流体圧力が最小設定値となるときに最大流量を確保可能な通路断面積に設定されたことを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の作用に加え、一次側の流体圧力が最小設定値となっても、中通路には最大流量の流体が流れる。
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、連通路の少なくとも一部の通路断面積は、中通路の流体圧力が通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えない通路断面積に設定されることを趣旨とする。
【００２０】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の作用に加え、連通路から第２減圧弁の下流部及び第２減圧弁より下流にかかる流体圧力が、中通路における通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えることがない。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、第１減圧弁に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、第１減圧弁に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、第１減圧弁に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２減圧弁より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。また、上流連通路の加工に要する工数を減らすことができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、逆止弁が開弁する圧力を設定上の開弁圧力よりも高めることができる。また、下流連通路以降の下流にかかる過大な圧力負荷を二段階で抑えることができ、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。更に、上流連通路の流路断面積を中通路の流路断面積より小さくするために、工具の種類を増やす必要がない。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、逆止弁が開弁する圧力を設定上の開弁圧力よりも高めることができる。また、下流連通路以降の下流にかかる過大な圧力負荷を二段階で抑えることができ、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、第２減圧弁より下流へ流れる流体の必要流量を確保することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、逆止弁が開弁しても第２減圧弁より下流に流体の過剰な圧力がかかることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係り、燃料電池システムを示す概略構成図。
【図２】第１実施形態に係り、高圧レギュレータを示す断面図。
【図３】第１実施形態に係り、高圧レギュレータの中通路、連通路及び逆止弁の部分を示す概略断面図。
【図４】第１実施形態に係り、（ａ）主止弁開度、（ｂ）逆止弁開度、（ｃ）第１レギュレータ開度、（ｄ）中通路圧力及び出口通路圧力の挙動を示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態に係り、高圧レギュレータを示す断面図。
【図６】第２実施形態に係り、高圧レギュレータの中通路、連通路及び逆止弁の部分を示す概略断面図。
【図７】第３実施形態に係り、高圧レギュレータを示す断面図。
【図８】第３実施形態に係り、高圧レギュレータの中通路、連通路及び逆止弁の部分を示す概略断面図。
【図９】第４実施形態に係り、高圧レギュレータの中通路、連通路及び逆止弁の部分を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の減圧装置を燃料電池システムに具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１に、この実施形態における燃料電池システムを概略構成図により示す。この燃料電池システムは、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ（図示略）に電力を供給するために使用される。燃料電池システムは、燃料電池（ＦＣ）１と、水素ボンベ２とを備える。燃料電池１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ようになっている。燃料電池１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に供給されるようになっている。水素ボンベ２には、高圧の水素ガスが蓄えられる。
【００３１】
燃料電池１のアノード側には、水素供給システムが設けられる。この水素供給システムは、水素ボンベ２から供給先である燃料電池１へ水素ガスを供給するための水素供給通路３と、燃料電池１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４とを備える。水素ボンベ２の直下流の水素供給通路３には、水素ボンベ２から水素供給通路３への水素ガスの供給と遮断を切り替える電磁弁よりなる主止弁５が設けられる。水素排出通路４には、電磁弁よりなる第１切換弁６が設けられる。
【００３２】
主止弁５より下流の水素供給通路３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７が設けられる。主止弁５と高圧レギュレータ７との間の水素供給通路３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３１が設けられる。この１次圧Ｐ１として、例えば「０.１〜９０（ＭＰａ）」の範囲の値を当てはめることができる。
【００３３】
高圧レギュレータ７は、本発明の減圧装置の一例に相当する。高圧レギュレータ７は、直列に配置された第１レギュレータ８と第２レギュレータ９を備え、一次側の水素ガスの圧力を二つのレギュレータ８，９により二段階に減圧して二次側の水素ガスの圧力に調整するように構成される。高圧レギュレータ７は、第１及び第２のレギュレータ８，９の他に、第２レギュレータ９の上流部と下流部を連通させる連通路１０と、連通路１０に設けられた逆止弁１１とを備え、これらが一つのユニットとして一体的に構成される。高圧レギュレータ７において、第１レギュレータ８は上流側に配置され、第２レギュレータ９は下流側に配置される。第１レギュレータ８と第２レギュレータ９は、それぞれ本発明の第１減圧弁と第２減圧弁の一例に相当する。高圧レギュレータ７では、第１レギュレータ８により減圧された水素ガスの圧力が、第２レギュレータ９により更に減圧される。すなわち二段階に減圧される。
【００３４】
高圧レギュレータ７より下流の水素供給通路３には、燃料電池１へ供給される水素ガス流量を調節するための水素流量調節装置１２が設けられる。水素流量調節装置１２は、デリバリパイプ１３と複数のインジェクタ１４，１５，１６，１７を含む。デリバリパイプ１３は、水素供給通路３の水素ガスを複数のインジェクタ１４〜１７へ分配するためのものであり、所定の容積を有する。このデリバリパイプ１３には、複数のインジェクタ１４〜１７が並列に接続される。デリバリパイプ１３には、その中の圧力が所定値（例えば「３（ＭＰａ）」）以上になったときに開弁して圧力を抜くための中圧リリーフ弁１８が設けられる。複数のインジェクタ１４〜１７は、通常流量を噴射する第１、第２及び第３のインジェクタ１４〜１６と、通常流量より少ない小流量を噴射する第４インジェクタ１７とを含む。各インジェクタ１４〜１７には、その上流側に作用する水素ガスの圧力であって各インジェクタ１４〜１７の開弁を可能とする開弁圧力が設定される。この実施形態で、各インジェクタ１４〜１７の開弁圧力は、例えば、第１〜第３のインジェクタ１４〜１６の開弁圧力が「３（ＭＰａ）」に設定され、第４インジェクタ１７の開弁圧力が「１０（ＭＰａ）」に設定される。デリバリパイプ１３の直上流の水素供給通路３には、その中の圧力を２次圧Ｐ２として検出するための２次圧センサ３２が設けられる。２次圧Ｐ２として、例えば「１.１〜１.６（ＭＰａ）」の範囲の値を当てはめることができる。
【００３５】
各インジェクタ１４〜１７の下流側は、それぞれ水素供給通路３を介して燃料電池１に接続される。各インジェクタ１４〜１７の直下流の水素供給通路３には、その中の圧力を３次圧Ｐ３として検出するための３次圧センサ３３が設けられる。この３次圧Ｐ３として、例えば「０.１〜０.３（ＭＰａ）」の範囲の値を当てはめることができる。３次圧センサ３３より下流の水素供給通路３には、その中の圧力が所定値以上になったときに開弁して圧力を抜くための低圧リリーフ弁１９が設けられる。
【００３６】
この実施形態では、水素流量調節装置１２を構成するデリバリパイプ１３、各インジェクタ１４〜１７、中圧リリーフ弁１８、低圧リリーフ弁１９、２次圧センサ３２、３次圧センサ３３及びそれらをつなぐ配管２０は、一つのユニットとして一体的に構成される。
【００３７】
一方、燃料電池１のカソード側には、燃料電池１にエアを供給するためのエア供給通路２１と、燃料電池１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２２とが設けられる。エア供給通路２１には、燃料電池１に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ２３が設けられる。エアポンプ２３より下流のエア供給通路２１には、エア圧力Ｐ４を検出するためのエア圧センサ３４が設けられる。エア排出通路２２には、電磁弁よりなる第２切換弁２４が設けられる。
【００３８】
上記構成において、水素ボンベ２から導出される水素ガスは、水素供給通路３を通り、主止弁５、高圧レギュレータ７、水素流量調節装置１２を介して燃料電池１に供給される。燃料電池１に供給された水素ガスは、同電池１にて発電に使用された後、同電池１から水素オフガスとして水素排出通路４及び第１切換弁６を介して排出される。
【００３９】
また、上記構成において、エアポンプ２３によりエア供給通路２１へ吐出されたエアは燃料電池１に供給される。燃料電池１に供給されたエアは、同電池１にて発電に使用された後、同電池１からエアオフガスとしてエア排出通路２２及び第２切換弁２４を介して排出される。
【００４０】
この燃料電池システムは、システムの制御を司るコントローラ４０を更に備える。コントローラ４０は、燃料電池１へ供給される水素ガスの流れを制御するために、１次圧センサ３１、２次圧センサ３２及び３次圧センサ３３の検出値に基づき、主止弁５、各インジェクタ１４〜１７を制御するようになっている。また、コントローラ４０は、水素排出通路４の水素オフガスの流れを制御するために、第１切換弁６を制御するようになっている。一方、コントローラ４０は、燃料電池１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３４の検出値に基づきエアポンプ２３を制御するようになっている。また、コントローラ４０は、エア排出通路２２のエアオフガスの流れを制御するために、第２切換弁２４を制御するようになっている。また、コントローラ４０は、燃料電池１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４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、燃料電池１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各インジェクタ１４〜１７及びエアポンプ２３等を制御するようになっている。
【００４１】
次に、この実施形態の高圧レギュレータ７について詳しく説明する。図２に、高圧レギュレータ７を断面図により示す。図２に示すように、高圧レギュレータ７は、アルミ合金製のケーシング４１を備え、そのケーシング４１に、第１レギュレータ８、第２レギュレータ９、入口通路４２、中通路４３、出口通路４４、連通路１０及び逆止弁１１が一体的に設けられて構成される。入口通路４２は、第１レギュレータ８により減圧される前の水素ガスが流入する通路である。中通路４３は、第１レギュレータ８による減圧後であって第２レギュレータ９により減圧される前の水素ガスが入る通路である。出口通路４４は、第２レギュレータ９より下流であって同レギュレータ９による減圧後の水素ガスが入る通路である。連通路１０は、中通路４３と第２レギュレータ９の下流部（後述する第２調圧室７７）とを連通させる。
【００４２】
図２において、ケーシング４１の左側（上流側）に第１レギュレータ８が、その右側（下流側）に第２レギュレータ９が配置される。連通路１０と逆止弁１１は、第１レギュレータ８と第２レギュレータ９との間に配置される。逆止弁１１は、中通路４３における水素ガスの圧力が所定の開弁圧力より大きくなったときに開弁し、中通路４３から連通路１０を介して第２レギュレータ９の下流部へ向かう水素ガスの流れを許可し、その逆向きの流れを阻止するようになっている。ここでは、逆止弁１１の開弁圧力は、中通路４３における水素ガスの最大調整圧力（例えば「５（ＭＰａ）」）に所定値（例えば「１（ＭＰａ）」）を加えて得られる設定圧力（例えば「６（ＭＰａ）」）に設定される。この実施形態で、連通路１０と逆止弁１１は、中通路４３における水素ガスの圧力が上記した設定圧力よりも過大となったときに中通路４３から第２レギュレータ９の下流部、更には第２レギュレータ９より下流の通路へ水素ガスを逃すように機能する。
【００４３】
第１レギュレータ８は、ケーシング４１に形成された第１シリンダ５１と、第１シリンダ５１の内部にて移動可能に設けられた第１ピストン５２と、第１ピストン５２から上方へ延びるロッド５２ａと、ロッド５２ａの上端に接触可能に設けられた第１弁体５３と、第１弁体５３を収容する第１弁室５４と、第１弁室５４に設けられた第１弁座５５とを備える。第１弁室５４には、第１弁体５３を第１弁座５５に着座（閉弁）する方向へ付勢するコイル形状をなす閉弁ばね５６が設けられる。第１シリンダ５１の中は、第１ピストン５２により第１調圧室５８と第１大気室６８とに区画される。すなわち、第１シリンダ５１において、第１ピストン５２の上側には、水素ガスの圧力を調整するための第１調圧室５８が設けられる。第１大気室６８には、第１ピストン５２とロッド５２ａを第１調圧室５８へ向けて付勢するためのコイル形状をなす開弁ばね５７が設けられる。すなわち、第１大気室６８には、第１ピストン５２及びロッド５２ａを介して第１弁体５３を第１弁座５５から離間（開弁）する方向へ付勢するための開弁ばね５７が設けられる。
【００４４】
入口通路４２は第１弁室５４に連通する。第１弁体５３は、ニードル形状をなし、第１弁室５４の中で上下動可能に設けられる。第１弁座５５は、第１弁室５４の下端に設けられる。第１調圧室５８は、第１弁座５５より下方に位置し、第１弁体５３が開弁したときに第１弁室５４と連通する。ケーシング４１には、開弁ばね５７の下端に当接して同ばね５７を保持するばね受け５９と、ばね受け５９を高さ調整可能にケーシング４１にねじ止めされた止め部材６０とを備える。
【００４５】
第１レギュレータ８に対応して、ケーシング４１には、上方へ突出する円筒状の凸部４１ａが形成される。第１弁座５５は、この凸部４１ａの上端に設けられる。凸部４１ａには、六角柱状に形成された継手ブロック６１がねじ止めされる。入口通路４２と第１弁室５４は、この継手ブロック６１に形成される。閉弁ばね５６は、継手ブロック６１と第１弁体５３との間に設けられる。第１弁体５３の外周にはテーパ部５３ａが形成され、そのテーパ部５３ａの下側には、ニードル部５３ｂが形成される。ニードル部５３ｂは、第１弁座５５の弁孔５５ａを貫通して配置される。ニードル部５３ｂの下端はロッド５２ａの上端に当接する。ここで、第１弁室５４と入口通路４２は、弁孔５５ａを介して第１調圧室５８に連通する。
【００４６】
第１ピストン５２の外周縁には、第１シリンダ５１の内壁との間をシールする環状のパッキン６２が装着される。パッキン６２は、上方へＶ字状に開くリップ状断面を有する。開弁ばね５７の上端は、第１ピストン５２の下面に保持される。第１ピストン５２の下部外周には、フッ素系樹脂製のウェアリング６３が装着される。開弁ばね５７の下端に当接するばね受け５９には、通気孔５９ａが形成される。止め部材６０には、通気孔５９ａを通して導入される外気に対して設けられたフィルタ部材６４が固定される。第１大気室６８は、通気孔５９ａ及びフィルタ部材６４を介して大気に連通する。第１調圧室５８は、中通路４３を介して第２レギュレータ９の上流部（第２弁室７８）に接続される。
【００４７】
従って、第１レギュレータ８は、入口通路４２に供給される水素ガスの圧力と、第１調圧室５８の水素ガスの圧力と、閉弁ばね５６の付勢力と、開弁ばね５７の付勢力とのバランスにより動作し、入口通路４２に供給される水素ガスを減圧するようになっている。
【００４８】
第２レギュレータ９は、ケーシング４１に形成された第２シリンダ７１と、第２シリンダ７１の内部にて移動可能に設けられた第２ピストン７２と、第２ピストン７２から下方へ延びる管状の第２弁体７２ａと、第２弁体７２ａの下端に対応して設けられた第２弁座７３とを備える。第２シリンダ７１の中は、第２ピストン７２により第２調圧室７７と第２大気室８８とに区画される。すなわち、第２シリンダ７１において、第２ピストン７２の上側には、水素ガスの圧力を調整するための第２調圧室７７が設けられる。また、第２大気室８８には、第２ピストン７２と第２弁体７２ａを第２調圧室７７へ向けて付勢するためのコイル形状をなす開弁ばね７４が設けられる。すなわち、第２大気室８８には、第２ピストン７２を介して第２弁体７２ａを第２弁座７３から離間（開弁）する方向へ付勢するための開弁ばね７４が設けられる。第２シリンダ７１には、第２大気室８８に対応して通気孔８９が形成される。この通気孔８９には、外気に対して設けられたフィルタ部材９０が固定される。第２大気室８８は、通気孔８９及びフィルタ部材９０を介して大気に連通する。第２ピストン７２は、中空状に形成され、その中空部７２ｃが第２弁体７２ａの中空部に連通する。第２ピストン７２の外周には、第２シリンダ７１の内壁との間をシールする環状でリップ状断面を有するパッキン７５が設けられる。また、第２ピストン７２の下部外周には、フッ素系樹脂製のウェアリング８３が装着される。第２シリンダ７１において、第２ピストン７２の上側には、水素ガスの圧力を調整するための第２調圧室７７が設けられる。第２調圧室７７は、第２レギュレータ９の下流部に相当する。
【００４９】
第２レギュレータ９において、出口通路４４は第２調圧室７７に連通する。第２シリンダ７１の下側には、第２弁体７２ａと第２弁座７３に対応して第２弁室７８が設けられる。第２弁室７８より下側にて、ケーシング４１には、止め部材７９がねじ止めされる。第２弁座７３は、止め部材７９の上部の凹みに嵌め込まれる。止め部材７９には、第２弁座７３を高さを調整するための調整ねじ８０が設けられる。
【００５０】
第２調圧室７７は、ケーシング４１の上側から装着された蓋部材８１により封鎖される。蓋部材８１の下側には、第２ピストン７２の上端に当接可能な凸部８１ａが形成される。この凸部８１ａの下端面は、第２ピストン７２の上方への移動を規制する、すなわち第２ピストン７２の可動範囲を規制するストッパ部８１ｂとなっている。このストッパ部８１ｂに第２ピストン７２の上端が当接したときは、第２調圧室７７に円環状の空間が形成される。第２調圧室７７は、出口通路４４に常に連通する。
【００５１】
第２ピストン７２及び第２弁体７２ａを貫通する中空部７２ｃは、その両端がそれぞれ開口する。開弁ばね７４の上端は、第２ピストン７２の下面に保持される。開弁ばね７４の下端は、第２シリンダ７１の底部にて、その底部に形成された凸部７１ａを内包した状態で保持される。
【００５２】
この凸部７１ａの内側には、第２弁体７２ａの外周に摺接して第２弁室７８をシールする環状でリップ状断面を有するパッキン７６が設けられる。パッキン７６の下方には、第２弁体７２ａの外周に摺接し支持する軸受８２が設けられる。軸受８２は、パッキン７６の落下止めを兼ねる。第２弁室７８は、軸受８２の下方で略円筒状に形成され、中通路４３に連通する。
【００５３】
中通路４３は、第１レギュレータ８の第１調圧室５８から水平に延びる第１中通路４３ａと、第２レギュレータ９の第２弁室７８から水平に延びる第２中通路４３ｂと、第１中通路４３ａと第２中通路４３ｂとの間を垂直に延びる第３中通路４３ｃとを含む。ケーシング４１には、第１中通路４３ａを加工するときに開けられた加工孔４５と、第２中通路４３ｂを加工するときに開けられた加工孔４６が形成される。また、ケーシング４１には、各加工孔４５，４６を封止するプラグ４７が設けられる。第３中通路４３ｃの上端は、連通路１０につながる。
【００５４】
従って、第２レギュレータ９は、第２弁室７８に作用する、中通路４３の水素ガスの圧力（第１レギュレータ８による減圧後の水素ガスの圧力）と、第２調圧室７７に作用する、出口通路４４の水素ガスの圧力と、開弁ばね７４の付勢力とのバランスにより作動し、中通路４３の水素ガスの圧力を更に減圧するようになっている。
【００５５】
逆止弁１１は、弁室９１と、弁室９１の入口に形成された弁座９２と、弁室９１の中に収容され、弁座９２と当接、離間する球状の弁体９３と、弁体９３を弁座９２へ向けて閉弁する方向へ付勢するコイル形状をなす閉弁ばね９４と、閉弁ばね９４を保持すると共に弁室９１を封止するプラグ９５と、プラグ９５と蓋部材８１をケーシング４１に対して抜け止めする押さえ板９６とを備える。ここで、弁室９１は下流連通路１０ｂを介して第２調圧室７７に連通する。下流連通路１０ｂは、出口通路４４と同軸に形成される。
【００５６】
従って、この逆止弁１１は、中通路４３における水素ガスの圧力が所定の開弁圧力より大きくなったときに開弁し、中通路４３から連通路１０を介して第２レギュレータ９の第２調圧室７７へ向かう水素ガスの流れを許可し、その逆向きの流れを阻止する。この実施形態で、逆止弁１１の開弁圧力 は、中通路４３における水素ガスの通常調整圧力に所定値を加えた圧力より大きく設定される。すなわち、連通路１０と逆止弁１１は、中通路４３の水素ガスの圧力が過大となったときだけ水素ガスを第２レギュレータ９の第２調圧室７７を介して出口通路４４へ逃すようになっている。
【００５７】
図３に、高圧レギュレータ７の中通路４３、連通路１０及び逆止弁１１の部分を概略断面図により示す。図２、図３に示すように、連通路１０は、第３中通路４３ｃに連通し垂直に延びる上流連通路１０ａと、上流連通路１０ａの上部と第２レギュレータ９の第２調圧室７７との間で水平に延びる下流連通路１０ｂとを含む。上流連通路１０ａは、連通路１０であって逆止弁１１より上流の部位に相当する。下流連通路１０ｂは、連通路１０であって逆止弁１１より下流の部位に相当する。この実施形態で、中通路４３の全範囲、すなわち第１中通路４３ａ、第２中通路４３ｂ及び第３中通路４３ｃの全てが、ドリル等により同じ内径に形成される。また、中通路４３（第１中通路４３ａ、第２中通路４３ｂ及び第３中通路４３ｃ）の通路断面積Ｃ１は、一次側である入口通路４２における水素ガスの圧力が、この水素供給システムの最小設定値（例えば「２.１（ＭＰａ）」）となるときに最大流量を確保可能な通路断面積に設定される。また、この実施形態では、図３に示すように、逆止弁１１の部分を除く連通路１０の全範囲、すなわち上流連通路１０ａと下流連通路１０ｂの部分の両方が、ドリル等により同じ内径に形成される。また、連通路１０（上流連通路１０ａと下流連通路１０ｂ）の通路断面積Ｃ２，Ｃ３が、中通路４３の通路断面積Ｃ１よりも小さく設定される。更に、上流連通路１０ａと下流連通路１０ｂの通路断面積Ｃ２，Ｃ３は、中通路４３の水素ガスの圧力が通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えない通路断面積に設定される。
【００５８】
図３において、中通路４３、弁室９１及び連通路１０の加工方法について説明する。中通路４３、弁室９１及び連通路１０は、ケーシング４１に対し後からドリル等で加工することで形成される。すなわち、中通路４３を形成するには、図３において、ケーシング４１に対し、太線の矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３で示す三つの方向へドリル等で加工する。このとき、各矢印Ａ１〜Ａ３の方向へ加工するときのドリル等の外径は同じである。ここで、第３中通路４３ｃを形成するために、ケーシング４１を、矢印Ａ３で示す方向へドリル等で加工するとき、ケーシング４１には、ドリル等による開口４３ｃａができる。そこで、その開口４３ｃａをプラグ４８（図２では図示略）で塞ぐことになる。次に、ケーシング４１に対し、矢印Ａ４で示す方向へドリル等で加工することで、弁室９１を形成する。このとき、中通路４３を形成するためのドリル等より大きい外径を有するドリル等が使用される。次に、ケーシング４１に対し、矢印Ａ５で示す方向へドリル等で加工することで、上流連通路１０ａを形成する。このとき、中通路４３を形成するためのドリル等より小さい外径を有するドリル等が使用される。その後、ケーシング４１に対し、矢印Ａ６で示す方向へドリル等で加工することで、下流連通路１０ｂを形成する。このとき、上流連通路１０ａを形成するためのドリル等と同じ外径を有するドリル等が使用される。
【００５９】
以上説明したこの実施形態の高圧レギュレータ７は、次のように動作する。図１において、主止弁５が開弁されることにより、水素ボンベ２から燃料電池１への水素ガスの供給が開始される。すると、図２に示すように、高圧レギュレータ７では、出口通路４４から、太矢印で示す方向へ水素ガスが流出し、第２レギュレータ９の第２調圧室７７の水素ガスの圧力が低下する。そして、第２ピストン７２及び第２弁体７２ａが上昇し、第２弁体７２ａが第２弁座７３から離間して開弁する。これにより、第２弁室７８の水素ガスが、第２ピストン７２及び第２弁体７２ａの中空部７２ｃを経由して第２調圧室７７へ流れ、第２調圧室７７の水素ガスの圧力が上昇する。そして、第２調圧室７７の水素ガスの圧力が所定の圧力に達すると、第２ピストン７２及び第２弁体７２ａが開弁ばね７４に抗して押し下げられ、第２弁体７２ａの下端開口７２ｂが第２弁座７３に当接して閉弁する。これにより、第２弁室７８から第２調圧室７７へ向かう水素ガスの流れが遮断される。なお、予め、調整ねじ８０のねじ込み量を調整することで、第２調圧室７７における水素ガスの圧力を所定の最終圧力に設定することができる。
【００６０】
第２レギュレータ９の第２弁室７８と第１レギュレータ８の第１調圧室５８とは、中通路４３を介して連通する。このため、第２弁室７８の水素ガスの圧力が低下すると、第１調圧室５８の水素ガスが、中通路４３を介して第２弁室７８へ流れ、同弁室７８の水素ガスの圧力が上昇する。このとき、第１レギュレータ８では、第１調圧室５８の水素ガスの圧力が低下するので、開弁ばね５７の付勢力によって第１ピストン５２が上昇し、第１弁体５３が上方へ押され、同弁体５３が第１弁座５５から離間して開弁する。これにより、入口通路４２に供給される高圧の水素ガスＧが、第１弁室５４を介して第１調圧室５８へ流れ、第１調圧室５８の水素ガスの圧力が、所定の中間圧力に保たれる。なお、予め、止め部材６０のねじ込み量を調整することで、第１調圧室５８の圧力を所定の中間圧力に設定することができる。
【００６１】
ここで、主止弁５が閉弁されることにより、水素ボンベ２から燃料電池１への水素ガスの供給が停止すると、第２レギュレータ９の第２調圧室７７における水素ガスＧの圧力が低下しなくなる。このとき、第１レギュレータ８にて、第１弁体５３と第１弁座５５との間に異物等が挟まり、開いた状態のまま第１弁体５３が固着（開弁故障）したり、第１弁体５３の閉じ遅れ（閉弁遅れ）が発生したりすることがある。すると、入口通路４２における高圧の水素ガスが中通路４３へ漏れ出て、中通路４３で水素ガスの逃げ場がなくなり、中通路４３の水素ガスの圧力が急激に上昇する。
【００６２】
ここで、中通路４３の水素ガスの圧力が必要以上に増大しても、逆止弁１１が開いて中通路４３から連通路１０を介して第２レギュレータ９の第２調圧室７７へ向かう水素ガスの流れ、更には第２レギュレータ９より下流へ向かう水素ガスの流れが許可されるので、中通路４３の水素ガスが減圧される。また、連通路１０の通路断面積Ｃ２，Ｃ３が中通路４３の通路断面積Ｃ１より小さく設定されるので、中通路４３の水素ガスの圧力が過大となっても、その水素ガスの圧力に対し連通路１０にかかる水素ガスの圧力が抑えられ、第２レギュレータ９の第２調圧室７７と第２レギュレータ９より下流にかかる水素ガスの圧力が抑えられる。すなわち、中通路４３にかかる過大な水素ガスの圧力より低い水素ガスの圧力が、第２レギュレータ９の第２調圧室７７と第２レギュレータ９より下流へかかることになる。このため、第１レギュレータ８に開弁故障や閉弁遅れが発生しても第２レギュレータ９より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。ここで、高圧レギュレータ７は、ケーシング４１そのものに耐圧性があることから、高圧レギュレータ７に耐圧性確保のための構成を付け加える必要はない。また、高圧レギュレータ７の出口通路４４に接続される水素供給通路３にも、配管構成として耐圧性確保のための構成を別途付加する必要もない。
【００６３】
この実施形態では、逆止弁１１より下流に配置された下流連通路１０ｂの通路断面積Ｃ３を中通路４３の通路断面積Ｃ１より小さく設定した。従って、中通路４３の水素ガスの圧力が過大となって逆止弁１１が開弁しても、下流連通路１０ｂにかかる水素ガスの圧力が抑えられ、第２レギュレータ９の第２調圧室７７と第２レギュレータ７７より下流にかかる水素ガスの圧力が抑えられる。このため、第２レギュレータ９より下流に過大な圧力負荷がかからず、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。
【００６４】
この実施形態では、逆止弁１１より上流の上流連通路１０ａの通路断面積Ｃ２も中通路の通路断面積Ｃ１より小さく設定した。従って、中通路４３における水素ガスの圧力が過大となっても、上流連通路１０ａにかかる水素ガスの圧力が抑えられるので、逆止弁１１にかかる水素ガスの圧力が抑えられる。このため、中通路４３の水素ガスの圧力が、逆止弁１１の開弁圧力を超えて上昇しても、逆止弁１１の開弁が抑えられる。すなわち、逆止弁１１の実際の開弁圧力が、設定上の開弁圧力よりも高くなる。このため、逆止弁１１が開弁する圧力を設定上の開弁圧力よりも高めることができる。その後、中通路４３の水素ガスの圧力が更に過大となって逆止弁１１が開弁しても、下流連通路１０ｂにかかる水素ガスの圧力が抑えられ、第２レギュレータ９の第２調圧室７７と第２レギュレータ９より下流にかかる水素ガスの圧力が抑えられる。このため、下流連通路１０ｂ以降の下流にかかる過大な圧力負荷を二段階で抑えることができ、その下流の耐圧性確保のための構成を省略することができる。
【００６５】
この実施形態では、中通路４３の通路断面積Ｃ１が、高圧レギュレータ７に対する一次側の水素ガスの圧力が最小設定値となるときに最大流量を確保可能な通路断面積に設定される。従って、一次側の水素ガスの圧力が最小設定値となっても、中通路４３には最大流量の水素ガスが流れることになる。このため、第２レギュレータ９より下流、すなわち、高圧レギュレータ７より下流へ流れる水素ガスの必要流量を確保することができる。
【００６６】
この実施形態では、連通路１０の通路断面積Ｃ２，Ｃ３は、中通路４３の水素ガスの圧力が通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えない通路断面積に設定される。従って、連通路１０から第２レギュレータ９の第２調圧室７７及び第２レギュレータ９より下流にかかる水素ガスの圧力が、中通路４３における通常調整圧力に所定値を加えて得られる設定値を超えることがない。このため、逆止弁１１が開弁しても、第２レギュレータ９より下流に水素ガスの過剰な圧力がかかることを防止することができる。
【００６７】
この実施形態では、中通路４３の水素ガスの圧力が過大になると、その圧力が連通路１０を介して逆止弁１１に作用し、逆止弁１１が開弁する。これにより、中通路４３の水素ガスが、連通路１０及び逆止弁１１を介して第２レギュレータ９の第２調圧室７７へ放出され、逃される。このため、中通路４３に通じる第１調圧室５８や第２弁室７８に面して又は隣接して設けられたパッキン６２，７６に対し、水素ガスによる過剰な圧力負荷がかかることを回避することができる。この結果、パッキン６２，７６のシール不良や破損を防止することができる。また、連通路１０及び逆止弁１１を介して第２調圧室７７へ逃がされた水素ガスは、出口通路４４を経由して下流側の水素供給通路３へ流れる。このため、水素ガスを、高圧レギュレータ７から水素供給システムの外部へリリーフすることがないので、水素ガスの無駄な消費を抑えることができる。
【００６８】
ここで、水素ボンベ２に貯留された水素ガスＧは、充填設備によっては「約８０〜９０（ＭＰａ）」程度の圧力で充填される場合がある。一方、この高圧レギュレータ７から各インジェクタ１４〜１７へ供給される水素ガスＧの圧力は、「１．０〜１．５（ＭＰａ）」程度の圧力まで減圧される。従って、この高圧レギュレータ７は、例えば、第１レギュレータ８では「約８０〜９０（ＭＰａ）」程度の圧力の水素ガスを「約３．０〜２．５（ＭＰａ）」程度まで減圧し、第２レギュレータ９では「約３．０〜２．５（ＭＰａ）」程度の圧力の水素ガスを「約１．０〜１．５（ＭＰａ）」程度まで減圧するようになっている。
【００６９】
この実施形態によれば、ユニット化された高圧レギュレータ７において、第１レギュレータ８に異物噛み込み等の開故障が発生し、中通路４３に過剰な水素ガスの圧力が作用しても、逆止弁１１が開弁し、中通路４３の水素ガスの圧力が連通路１０及び第２調圧室７７を介して出口通路４４へ逃される。このため、逆止弁１１を高圧レギュレータ７のリリーフ弁としても機能させることができる。
【００７０】
この実施形態によれば、連通路１０と逆止弁１１が、第１レギュレータ８と第２レギュレータ９との間の余裕スペースに配置されるので、ユニットとしての高圧レギュレータ７に特別なスペースを設ける必要がない。このため、第１レギュレータ８と第２レギュレータ９を含む高圧レギュレータ７の体格が、連通路１０と逆止弁１１を設けることで大きくなることを防止することができる。
【００７１】
図４に、（ａ）主止弁開度、（ｂ）逆止弁開度、（ｃ）第１レギュレータ開度、（ｄ）中通路圧力［Ｐｍ］及び出口通路圧力［Ｐｏ］の挙動をタイムチャートにより示す。図４（ａ）〜（ｃ）において、太線は正常時を、破線は異常時を示す。図４（ｄ）において、太線は正常時を、破線及び２点鎖線は異常時を示す。また、図４（ｄ）において、破線は本実施形態を、２点鎖線は従来例を示す。
【００７２】
図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、主止弁５が開弁して水素ボンベ２から水素供給通路３へ水素ガスの供給が開始されると、図４（ｃ）に示すように、時刻ｔ２で、第１レギュレータ８が開弁状態から閉弁し始める。ここで、第１レギュレータ８に開弁故障がなければ、図４（ｂ）〜（ｄ）に太線で示すように、逆止弁１１は全閉状態を維持し、第１レギュレータ８は全閉近傍まで閉弁し、中通路４３の圧力Ｐｍは「４(ＭＰａ)」で一定となり、出口通路４４の圧力Ｐｏは「１.３(ＭＰａ)」で一定となる。
【００７３】
一方、図４（ｃ）に破線で示すように、第１レギュレータ８に開故障が発生すると、図４（ｄ）に破線で示すように、中通路４３に高圧の水素ガスが一気に流入する。また、図４（ｂ）に破線で示すように、逆止弁１１に開弁遅れが生じると、中通路４３の圧力Ｐｍが、一瞬「６(ＭＰａ)」以上に上昇（オーバーシュート）する。この圧力上昇は、２点鎖線で示す従来例の圧力上昇よりも高くなる。しかし、この実施形態では、中通路４３が金属製のケーシング４１に形成されるので、瞬間的な圧力上昇に対する耐性を容易に確保することができる。また、このときの出口通路４４の圧力Ｐｏは、図４（ｄ）に破線で示す本実施形態では、２点鎖線で示す従来例の圧力Ｐｏよりも低くなる。すなわち、連通路１０の流路断面積Ｃ２，Ｃ３を中通路４３の流路断面積Ｃ１より小さく設定したことで、第２レギュレータ９より下流にかかる水素ガスの圧力を低下させることができる。この結果から、高圧レギュレータ７より下流の配管設備の耐圧性を低下できることがわかる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の減圧装置を燃料電池システムに具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７５】
なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００７６】
この実施形態の高圧レギュレータ７は、連通路１０について第１実施形態と構成が異なる。図５に、高圧レギュレータ７を断面図により示す。図６に、中通路４３、連通路１０及び逆止弁１１の部分を概略断面図により示す。この実施形態では、図６に示すように、上流連通路１０ａの全範囲が中通路４３の内径と同じに形成され、その上流連通路１０ａの通路断面積Ｃ４が中通路４３の通路断面積Ｃ１と同じに設定される。加えて、その上流連通路１０ａに、その通路断面積Ｃ４を部分的に縮小する絞り部材５０が設けられる。絞り部材５０は、上流連通路１０ａに圧入されることで固定される。ここで、絞り部材５０の通路断面積Ｃ５は、下流連通路１０ｂの通路断面積Ｃ３と同じに設定される。
【００７７】
従って、この実施形態では、上流連通路１０ａの通路断面積Ｃ４が中通路４３の通路断面積Ｃ１と同じに設定されるので、上流連通路１０ａと中通路４３（第３中通路４３ｃ）とを、同じドリル等により同じ工程で一度に加工することが可能となる。すなわち、図３に矢印Ａ３で示す方向へのドリル等による加工を省略することができる。このため、上流連通路１０ａの加工に要する工数を減らすことができる。また、矢印Ａ３で示す加工を省略できるので、開口４３ｃａが無くなり、プラグ４８を省略することもできる。
【００７８】
また、この実施形態では、逆止弁１１の弁座９２の弁孔内径を、第１実施形態のそれに比べて大きくできるので、弁孔の加工精度を高めることができ、逆止弁１１による水素ガスの圧力調整バラツキを低減することができる。更に、上流連通路１０ａの一部の流路断面積Ｃ５が、上流連通路１０ａを別途加工することなく絞り部材５０を設けるだけで、中通路４３の流路断面積Ｃ１より小さく設定される。このため、上流連通路１０ａの流路断面積を中通路４３の流路断面積Ｃ１より小さくするために、ドリル等の工具の種類を増やす必要がない。この他、連通路１０につき、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。その他の作用効果についても第１実施形態と同じである。
【００７９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の減圧装置を燃料電池システムに具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８０】
この実施形態の高圧レギュレータ７は、連通路１０について前記第２実施形態と構成が異なる。図７に、高圧レギュレータ７を断面図により示す。図８に、中通路４３、連通路１０及び逆止弁１１の部分を概略断面図により示す。この実施形態では、上流連通路１０ａの絞り部材５０が省略した点で第２実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態で、連通路１０は、上流連通路１０ａの通路断面積Ｃ４が中通路４３の通路断面積Ｃ１と同じに設定され、下流連通路１０ｂの通路断面積Ｃ３が中通路４３の通路断面積Ｃ１より小さく設定される。
【００８１】
従って、この実施形態では、中通路４３の水素ガスの圧力が過大となり、そのまま上流連通路１０ａを介して逆止弁１１にかかり逆止弁１１が開弁しても、下流連通路１０ｂにかかる水素ガスの圧力が抑えられ、第２レギュレータ９の第２調圧室７７と第２レギュレータ９より下流にかかる水素ガスの圧力が抑えられる。また、上流連通路１０ａと中通路４３とを、同じドリル等により同じ工程で同時に加工することが可能となる。このため、上流連通路１０ａの加工に要する工数を減らすことができる。その他の作用効果についても第１実施形態と同じである。
【００８２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の減圧装置を燃料電池システムに具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
この実施形態の高圧レギュレータ７は、連通路１０について前記第３実施形態と構成が異なる。図９に、中通路４３、連通路１０及び逆止弁１１の部分を概略断面図により示す。この実施形態では、連通路１０から上流連通路１０ａを省略した点で第３実施形態と構成が異なる。すなわち、連通路１０は、下流連通路１０ｂのみにより構成される。そして、逆止弁１１の入口は、中通路４３に直に面して設けられる。
【００８４】
従って、この実施形態でも第３実施形態と同等の作用効果を得ることができる。加えて、上流連通路１０ａを省略した分だけ、高圧レギュレータ７の製造を簡略化することができる。
【００８５】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００８６】
（１）前記第１実施形態では、連通路１０の全範囲（上流連通路１０ａと下流連通路１０ｂの両方）が、ドリル等により同じ内径に形成され、その通路断面積Ｃ２，Ｃ３が中通路４３の通路断面積Ｃ１よりも小さく設定される。これに対し、連通路の全範囲を、ドリル等により中通路と同じ内径に形成し、その上流連通路及び下流連通路に絞り部材を設けることでそれらの通路断面積の一部を中通路の通路断面積よりも小さく設定することができる。
【００８７】
（２）前記第２〜第４の実施形態では、下流連通路１０ｂの全範囲が、ドリル等により同じ内径に形成され、その通路断面積Ｃ３が中通路４３の通路断面積Ｃ１よりも小さく設定される。これに対し、下流連通路の全範囲を、ドリル等により中通路と同じ内径に形成し、その下流連通路に絞り部材を設けることでその通路断面積の一部を中通路の通路断面積よりも小さく設定することができる。
【００８８】
（３）前記各実施形態では、本発明の減圧装置を、燃料電池システムに具体化して水素供給システムに利用したが、この減圧装置を、ガソリンとＣＮＧ（圧縮天然ガス）とを燃料とするバイフューエルエンジンシステムの燃料供給システムに具体化したり、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）のみを燃料とするモノフューエルエンジンシステムに具体化したりすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
この発明は、燃料電池システムや液化天然ガス供給システム等の高圧流体を使用するシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
７  高圧レギュレータ（減圧装置）
８  第１レギュレータ（第１減圧弁）
９  第２レギュレータ（第２減圧弁）
１０  連通路
１０ａ  上流連通路
１０ｂ  下流連通路
１１  逆止弁
４３  中通路
４３ａ  第１中通路
４３ｂ  第２中通路
４３ｃ  第３中通路
７７  第２調圧室（下流部）
Ｃ１  中通路の通路断面積
Ｃ２  上流連通路の通路断面積
Ｃ３  下流連通路の通路断面積
Ｃ４  上流連通路の通路断面積
Ｃ５  絞り部材の通路断面積
【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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【図８】
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【図９】
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