JP2003042330A

JP2003042330A - 流体制御弁の駆動装置、及び燃料電池発電装置

Info

Publication number: JP2003042330A
Application number: JP2001223973A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sekine; 一廣関根; Mikiro Matsushima; 幹郎松島; Masahiro Murata; 雅弘村田; Seiichi Nakahara; 誠一中原
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】制御系の電力の供給が停止した場合、通電開
タイプでは「開弁保持→離脱→閉弁」ができ、通電閉タ
イプでは「閉弁保持→離脱→開弁」ができ、かつ省エネ
を達成できる流体制御弁の駆動装置及び燃料電池発電装
置を提供する。【解決手段】流体制御弁の電磁コイル１０１をユニフ
ァイラ巻きとする。接続切換手段４０６のスイッチング
トランジスタ４０６ａはＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴとす
る。制御部１２及び信号変換部４０６ｂによりスイッチ
ングトランジスタ４０６ａのゲート電圧を制御して電磁
コイル１０１の通電／非通電を制御する。第２停電検出
手段１３で正極側ラインＢＬ＋の電圧を検出する。温度
検出手段１６で電磁コイル１０１の近傍の温度を検出す
る。検出された温度の値と直流電力１１ａの電圧に基づ
いて、電磁コイル１０１の駆動電流を算出する。活電状
態のとき、算出結果に応じてＰＷＭ駆動により電磁コイ
ル１０１を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁を用いる電
気機器、特に、電磁弁を数個以上用いる燃料電池発電装
置などに用いられて流体を制御する電磁弁等の流体制御
弁の電磁コイルを駆動制御する、流体制御弁の駆動装
置、及び燃料電池発電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料電池発電装置への燃料の供給
を制御するために電磁弁を用いるものが特開平１１−５
４１４１号公報に記載されている。この従来例では、前
記公報の図１、図４に開示されているように６個の電磁
弁を使用しており、電磁弁は図５のような構成である。
また、同公報のカラム［００２７］〜［００３０］に記
載されているように、「開動作」の場合は常時「Ｏ
Ｎ」、「閉動作」の場合は常時「ＯＦＦ」で制御される
電磁弁である。また、特許第３０８２７５２号公報の図
２によれば、５１、５２、１１１、１１２、１１３、１
１４、１１５、１１６と複数個の電磁弁が「開動作・閉
動作」のために用いられる。

【０００３】一般に、電気機器は駆動制御系の電力とし
て直流電力が使用される。直流電力は交流電力をコンバ
ータを介して直流電力を生成するか、あるいは蓄電池な
どの二次電池を電源とする場合が多い。このような場
合、前述のようなＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁ではなく、省
エネを目的とした磁石ラッチ式の電磁弁が用いられる。
一方、実用化が進められている家庭用の燃料電池発電装
置では前記二次電池のメンテナンスの手間を省き、安価
な発電装置を提供するために前記二次電池を搭載しない
場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように二
次電池を搭載しない前記発電装置の例では、直流電力は
交流電力をコンバータにより生成して制御系の電力とす
るので、停電等により交流電力の供給が停止した場合
は、直流電力の生成も停止する。よって、磁石ラッチ式
の電磁弁が開弁保持している状態で、停電等の発生、ま
たは燃料電池発電装置が停止した時などに「開弁保持→
離脱→閉弁」の動作をすることができず燃料（ガソリ
ン、メタノール、水素等）、水、空気、生成ガス等、あ
るいは冷媒等の流体系を制御できない状態が発生する。
なお、一般的に二次電池を有しない空気調和機でも停電
等に「閉弁」することができない状態が発生する。

【０００５】したがって、二次電池を有しない場合、制
御系の電力の供給が停止したとき、磁石ラッチ式の電磁
弁は「開弁保持→離脱→閉弁」の動作をすることができ
ないという点、改良の余地を残している。

【０００６】本発明は、制御系の電力の供給が停止した
場合、通電開タイプでは「開弁保持→離脱→閉弁」がで
き、一方、通電閉タイプでは「閉弁保持→離脱→開弁」
ができ、かつ省エネを達成できる流体制御弁の駆動装置
及び燃料電池発電装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の流体
制御弁の駆動装置は、供給される電力をコンバータに入
力し、前記電力から前記コンバータが生成する直流電力
を、流体制御弁のユニファイラ巻きの電磁コイルとユニ
ポーラ駆動を行う半導体式の接続切換手段とに供給して
前記電磁コイルを駆動するに、制御部が、前記接続切換
手段を制御して前記直流電力を前記電磁コイルに印加
し、第１所定電流で駆動して前記流体制御弁のプランジ
ャを吸引子に吸着させる吸着駆動工程と、前記第１所定
電流よりも小さな第２所定電流で駆動して前記吸引子に
吸着した前記プランジャの吸着を保持する保持駆動工程
と、駆動電流を０として前記プランジャを前記吸引子か
ら離脱させる離脱駆動工程とを実行する流体制御弁の駆
動装置であって、前記制御部と、供給される前記電力の
停電状態と活電状態とを検出する停電検出手段と、前記
流体制御弁の近傍の温度を検出する温度検出手段とを備
え、前記停電検出手段が活電状態を検出している場合、
前記制御部は、検出した温度の値から、前記吸着駆動工
程に対応する所定の駆動電流と前記保持駆動工程に対応
する所定の駆動電流とを算出し、前記電磁コイルへ各々
対応する所定の駆動電流を印加して前記吸着駆動工程と
前記保持駆動工程とを実行することを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２の流体制御弁の駆動装置
は、請求項１の構成を備え、前記制御部は、前記停電検
出手段が停電状態を検出した場合、前記制御部は、前記
流体制御弁の駆動電流を０として前記流体制御弁の前記
プランジャを離脱させる離脱駆動工程を実行することを
特徴とする。

【０００９】本発明の請求項３の流体制御弁の駆動装置
は、請求項１、または２の構成を備え、前記コンバータ
に入力される前記電力は交流電力であり、前記制御部
は、該交流電力の停電状態と活電状態とを検出する前記
停電検出手段の検出信号を受けて、停電判定工程を実行
することを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項４の流体制御弁の駆動装置
は、請求項１、または３の構成を備え、前記接続切換手
段に供給される供給電圧が前記電磁コイルの定格電圧の
場合、所定時間の間、第１所定電流で駆動し、その後、
ＰＷＭ駆動により、前記第２所定電流で駆動することを
特徴とする。

【００１１】本発明の請求項５の流体制御弁の駆動装置
は、請求項１、または３の構成を備え、前記接続切換手
段に供給される供給電圧が前記電磁コイルの定格電圧よ
りも大きい場合、ＰＷＭ駆動により吸着駆動工程、保持
駆動工程を実行し、各々の所定の駆動電流を印加するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項６の燃料電池発電装置は、
請求項１乃至５の流体制御弁の駆動装置を備えるととも
に、前記流体制御弁を流体を供給する流体制御に用いる
燃料電池発電部を備えることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項７の燃料電池発電装置は、
請求項６の構成を備え、前記流体制御弁の駆動装置の前
記停電検出手段を、供給される前記交流電力と前記燃料
電池発電部との間に設けることを特徴とする。

【００１４】請求項１の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、制御部が直流駆動式電磁弁を駆動するに、第１所定
電流として例えば定格電流で吸着駆動工程を実行するの
で確実に流体制御弁が作動し、電磁コイルが直流式であ
るので、その後は定格電流よりも小さな電流で駆動して
保持駆動工程で確実に吸着を保持し、離脱駆動工程で駆
動電流を０とすれば確実に復帰する。また、変圧器や２
つ目のコンバータを介さずに交流電源から直接に直流電
源を生成して、流体制御弁の供給電圧として供給し、制
御部により電磁コイルに印加して駆動するので、エネル
ギーロスの無い駆動ができる。また、流体制御弁の電磁
コイルをユニファイラ巻とし、前記コイルを駆動する接
続切換手段は半導体式のユニポーラ駆動式であるので、
供給電圧に対して電磁コイルの定格電圧が異なっていて
も、ソフト（駆動工程）により吸着駆動工程と、保持駆
動工程と、離脱駆動工程を容易に実行して、供給電圧を
電磁コイルに印加して駆動電流を生成できる。また、判
明しているコイル抵抗が周囲温度により変動するが、温
度検出手段で温度を検出して、電磁コイルの吸着駆動工
程と保持駆動工程のそれぞれに対応する所定の駆動電流
を算出して、電磁コイルに駆動電流を印加できる。

【００１５】請求項２の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１と同様な作用効果が得られるとともに、制
御部は、停電に到る過程（電圧低下→停電、あるいは瞬
時停電→停電）を検出した場合、制御不能に陥る直前
に、離脱駆動工程を実行するので流体制御弁のプランジ
ャは、停電前に速やかに復帰できる。

【００１６】請求項３の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または２と同様な作用効果が得られると
ともに、制御部は、停電判定工程により、停電に到る過
程（電圧低下→停電）を検出するより以前に交流電力の
瞬時停電を経て判断するので、制御不能に陥る直前に、
離脱工程を実行するので流体制御弁のプランジャは、停
電前に速やかに復帰できる。

【００１７】請求項４の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または３と同様な作用効果が得られると
ともに、直流駆動式と同様なハード構成で省エネに優れ
るＰＷＭ駆動式が可能となる。

【００１８】請求項５の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または３と同様な作用効果が得られると
ともに、供給電圧が電磁コイルの定格電圧よりも大きい
ので、ＰＷＭ駆動により駆動（平均）電流が吸着駆動工
程、保持駆動工程で必要な所定の駆動電流に制御でき
る。なお、ＰＷＭ駆動の場合、前述した第１所定電流、
第２所定電流とは平均電流であることはいうまでもな
い。このことは、以後の説明においても同様である。

【００１９】請求項６の燃料電池発電装置によれば、燃
料電池発電装置において請求項１乃至５と同様な作用効
果が得られる。

【００２０】請求項７の燃料電池発電装置によれば、請
求項６と同様な作用効果が得られるとともに、交流電力
の瞬時停電を含めて検出するので、停電状態や活電状態
を確実に検出でき、流体制御を伴う燃料電池発電装置の
「制御の信頼性」が著しく高まる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流体制御弁の駆動
装置、及び燃料電池発電装置の実施形態を、図面を参照
して説明する。図６は燃料電池発電装置の主に燃料電池
発電部を示すブロック図である。例えば、交流電力（供
給電力）１０からの交流電圧がコンバータ１１に供給さ
れる。そして、コンバータ１１で各種所定の直流電圧に
変換され、＋５Ｖの直流電圧が制御部１２に供給され、
例えば、＋１２Ｖの直流電圧が第２停電検出手段１３と
駆動部１４に供給される。この第２停電検出手段１３か
らの検出信号は制御部１２に入力される。また、交流電
力１０からの交流電圧は第１停電検出手段１５に供給さ
れ、第１停電検出手段１５からの検出信号が制御部１２
に入力される。さらに、制御部１２には後述の電磁コイ
ルの近傍に配設された温度センサ等の温度検出手段１６
からの温度検出信号が入力される。なお、供給電力１０
が交流電力の場合、第１停電検出手段１５は瞬時停電も
検出できることはいうまでもない。

【００２２】燃料電池発電部１の内部では、その他流体
装置１７とセル１８との間に後述の流体制御弁１００が
接続されており、その他流体装置１７から流体制御弁１
００を介してセル１８に燃料が供給される。このとき、
制御部１２の制御により駆動部１４が駆動制御され、流
体制御弁１００の閉弁及び開弁が制御される。なお、セ
ル１８で発電された発電電力はインバータ１９に供給さ
れ、インバータ１９から別の交流電力部ｆに交流電力が
供給される。なお、図６において、流体制御弁１００を
１つ図示したが、流体制御弁１００は複数個設けられて
いる。

【００２３】図７は供給電力（交流電力１０）の停電
（や瞬時停電）を検出する停電検出手段（第１停電検出
手段１５）の実施形態である。例えば、交流電力１０が
供給される場合、供給電線に全波整流器を構成するダイ
オードスタックを接続すれば、例えば５０Ｈｚの場合、
電圧信号は周期１０ｍｓ毎に出力する。次に、該電圧信
号を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧して、制御部１２のマ
イコンの入力レベルに適した電圧信号にレベル変換す
る。前記マイコンの入力ポートは、例えばシュミット機
能を備えており電圧信号はパルス信号に波形整形され
る。これにより、制御部１２は１０ｍｓ毎に交流電力の
供給状態を検出できる。すなわち、瞬時停電から停電に
到るまでの過程を監視できる。なお、後述する図３に破
線で示すようにコモンが接続されていれば、前記供給電
線とダイオードスタックとの間には電気絶縁手段は不要
である。

【００２４】図８は実施形態の流体制御弁１００の第１
実施例を示す図であり、この流体制御弁１００は、直流
駆動式の直動型二方電磁弁にユニファイラ巻き電磁コイ
ルを備えたものである。プランジャチューブ５１の一端
部に弁ハウジング５２が取り付けられ、プランジャチュ
ーブ５１の他端部に吸引子５３が取り付けられるととも
にその周囲にユニファイラ巻きの電磁コイル１０１が配
設されている。プランジャチューブ５１内のプランジャ
５４の先端に弁体５５が連結されている。また、プラン
ジャ５４はプランジャ用ばね５６によって弁ハウジング
５２側に付勢されている。

【００２５】電磁コイル１０１への通電がなされないと
きは、弁体５５はプランジャ用ばね５６の付勢力により
弁座５２ａに着座し、第１ポート５７と第２ポート５８
は隔絶される。電磁コイル１０１に通電がなされると、
プランジャ５４がプランジャ用ばね５６の付勢力に抗し
て吸引子５３に吸着され、弁体５５は弁座５２ａから離
座し、第１ポート５７と第２ポート５８が導通される
（開弁状態）。この工程が吸着駆動工程である。また、
プランジャ５４が吸引子５３に吸着された状態（開弁状
態）を保持する工程が保持駆動工程である。さらに、プ
ランジャ５４を吸引子５３から離脱させる（閉弁する）
工程が離脱駆動工程である。そして、このような電磁コ
イル１０１の駆動に、以下の実施形態の各種の駆動方式
が採用される。

【００２６】図１は本発明が対象とする流体制御弁の駆
動装置のブロック図であり、直流電力１１ａは、前記コ
ンバータ１１に到る回路に対応しており、接続切換手段
４０６は前記駆動部１４に対応している。そして、前記
コンバータ１１が生成する直流電力１１ａの正極側ライ
ンＢＬ＋及び負極側ラインＢＬ−により、接続切換手段
４０６を介して電磁コイル１０１に直流電力が供給され
る。この接続切換手段４０６は制御部１２からの制御信
号により制御され、直流電力の通電／非通電が行われ
る。なお、電磁コイル１０１に並列にフライホイールダ
イオードＤが接続されている。

【００２７】図２は図１の基本的動作シーケンスの一例
であり、供給電圧が電磁コイル１０１の定格電圧の場合
を示している。吸着駆動工程では、電磁コイル１０１に
所定時間（例えば１秒間）直流電力（定格電流）を供給
し、プランジャ５４を吸引子５３に吸着させる。次に、
保持駆動工程では、略１ミリ秒の周期で通電と非通電を
繰り返すＰＷＭ駆動を行い、プランジャ５４が吸引子５
３に吸着された状態を保持する。さらに、離脱駆動工程
では電磁コイル１０１への通電を遮断し（駆動電流を０
とし）プランジャ５４を図８の状態に復帰させる。

【００２８】図４は後述する図３の基本的動作シーケン
スの一例であり、供給電圧が電磁コイル１０１の定格電
圧よりも高い場合を示している。吸着駆動工程では、電
磁コイル１０１に所定時間（例えば１秒間）、略１ミリ
秒の周期で通電と非通電を繰り返すＰＷＭ駆動を行って
定格電流相当の平均電流で駆動し、プランジャ５４を吸
引子５３に吸着させる。次に、保持駆動工程では、通電
率を小さくして略１ミリ秒の周期で通電と非通電を繰り
返すＰＷＭ駆動を行って保持電流相当の平均電流で駆動
し、プランジャ５４が吸引子５３に吸着された状態を保
持する。さらに、離脱駆動工程では電磁コイル１０１へ
の通電を遮断し（駆動電流を０とし）プランジャ５４を
図８の状態に復帰させる。

【００２９】図３は実施形態の流体制御弁の駆動装置の
回路ブロック図であり、接続切換手段４０６は、スイッ
チングトランジスタ４０６ａと信号変換部４０６ｂとで
構成されている。スイッチングトランジスタ４０６ａ
は、ゲート電圧が０Ｖで非導通となるＮチャネルＭＯＳ
−ＦＥＴであり、半導体を用いたユニポーラ駆動式とな
っている。信号変換部４０６ｂは制御部１２からの制御
信号によりＭＯＳ−ＦＥＴ４０６ａのゲート電圧を制御
し、電磁コイル１０１への通電／非通電を制御する。な
お、図中の破線で示すように、直流電力１１ａの負極側
ライン（負極側電源）ＢＬ−と制御部１２の０Ｖとが接
続された場合、信号変換部４０６ｂは電気的絶縁手段が
不要となり、接続切換手段４０６が著しく安価となる。

【００３０】また、制御部１２には、正極側ラインＢＬ
＋から電圧を検出する第２停電検出手段１３からの検出
信号が入力され、さらに電磁コイル１０１の近傍の温度
を検出する温度検出手段１６からは温度検出信号が入力
される。このとき、例えば、温度検出手段１６で検出さ
れた温度の値から冬季、中間季、夏季を判断して、直流
電力１１ａの電圧に基づいて、駆動電流を算出する。そ
して、図５のような駆動シーケンスにより駆動する。図
５は駆動シーケンスの吸着駆動工程の部分を拡大した電
圧電流曲線で示しており、例えば、外気温度が常温の場
合は図５(A) の駆動波形により駆動する。また、外気温
度が常温より低い場合は図５(B) の駆動波形により駆動
する。さらに、外気温度が常温より高い場合は図５(C)
の駆動波形により駆動する。このように、外気温度によ
り電磁コイルの抵抗値が変化するので、温度検出手段１
６からの温度検出信号により通電率を算出する。すなわ
ち、駆動電流を補正して略定格電流とし、好適に電磁コ
イルを駆動している。

【００３１】図９は流体制御弁１００の第２実施例を示
す断面図である。この流体制御弁１００も直流駆動式の
直動型二方電磁弁にユニファイラ巻き電磁コイルを備え
たものである。プランジャチューブ６１の一端部に弁ハ
ウジング６２が取り付けられるとともに、該プランジャ
チューブ６１の弁ハウジング６２側の内部には吸引子６
３が取り付けられている。また、プランジャチューブ６
１の周囲にはユニファイラ巻きの電磁コイル１０１が配
設されている。プランジャチューブ６１内のプランジャ
６４の端部には吸引子６３を貫通する連結金具６４ａが
取り付けられ、この連結金具６４ａの下端部に弁体６５
が取り付けられている。また、プランジャ６４はプラン
ジャ用ばね６６によって弁ハウジング６２から離間する
方向に付勢されている。

【００３２】電磁コイル１０１への通電がなされないと
きは、弁体６５はプランジャ用ばね６６の付勢力により
弁座６２ａから離座し、第１ポート６７と第２ポート６
８は導通される（弁開状態）。電磁コイル１０１に通電
がなされると、プランジャ６４がプランジャ用ばね６６
の付勢力に抗して吸引子６３に吸着され、弁体６５は弁
座６２ａに着座し、第１ポート６７と第２ポート６８が
隔絶される（弁閉状態）。この工程が吸着駆動工程であ
る。また、プランジャ６４が吸引子６３に吸着された状
態（閉弁状態）を保持する工程が保持駆動工程である。
さらに、プランジャ６４を吸引子６３から離脱させる
（弁開状態にする）工程が離脱駆動工程である。

【００３３】このように、この第２実施例の流体制御弁
１００は、第１実施例の流体制御弁１００と、通電／非
通電と弁閉状態／弁開状態の関係が逆になっているが、
このような流体制御弁１００の電磁コイル１０１の駆動
にも、前記実施形態の各種の駆動方式が採用される。

【００３４】すなはち、この流体制御弁１００は、電磁
コイル１０１に通電すると弁閉する「通電閉」タイプの
電磁弁である。このような電磁弁は、停電時に弁開状態
が好ましい流体系、弁閉状態の頻度が少ない流体系、特
に燃料電池発電装置では該発電装置の運転停止時や停電
時に弁開状態として窒素ガスを充填する流体系に用いら
れる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、検出する温度により電磁コイルの抵抗値が算出でき
るので、検出する電圧から、好適な、電磁コイルの吸着
駆動工程と保持駆動工程とに対応する所定の駆動電流を
算出でき、信頼性が向上し、かつ、保持駆動工程での省
エネ性に優れている。また、複数個の流体制御弁の一個
一個に電流検出手段を備える必要がないので、経済的な
効果が著しく大きい。

【００３６】請求項２の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１と同様な効果が得られるとともに、制御部
は、停電に到る過程（電圧低下→停電、あるいは瞬時停
電→停電）を検出した場合、制御不能に陥る直前に、離
脱駆動工程を実行するので流体制御弁のプランジャは、
停電前に速やかに復帰でき、安全性の向上が図れる。

【００３７】請求項３の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または２と同様な効果が得られるととも
に、制御部は、停電判定工程により、停電に到る過程
（電圧低下→停電）を検出するより以前に交流電力の瞬
時停電を経て判断するので、制御不能に陥る直前に、離
脱工程を実行するので流体制御弁のプランジャは、停電
前に速やかに復帰できる。

【００３８】請求項４の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または３と同様な効果が得られるととも
に、直流駆動式と同様なハード構成で省エネに優れるＰ
ＷＭ駆動式が可能となる。

【００３９】請求項５の流体制御弁の駆動装置によれ
ば、請求項１、または３と同様な効果が得られるととも
に、供給電圧が電磁コイルの定格電圧よりも大きいの
で、ＰＷＭ駆動により駆動（平均）電流が吸着駆動工
程、保持駆動工程で必要な所定の駆動電流に制御でき
る。

【００４０】請求項６の燃料電池発電装置によれば、燃
料電池発電装置において請求項１乃至５と同様な効果が
得られる。

【００４１】請求項７の燃料電池発電装置によれば、請
求項６と同様な効果が得られるとともに、交流電力の瞬
時停電を含めて検出するので、停電状態や活電状態を確
実に検出でき、流体制御を伴う燃料電池発電装置の「制
御の信頼性」が著しく高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が対象とする流体制御弁の駆動装置のブ
ロック図である。

【図２】図１の装置の基本的動作シーケンスの一例を示
す図である。

【図３】本発明の実施形態の流体制御弁の駆動装置の回
路ブロック図である。

【図４】本発明の実施形態における供給電圧が定格電圧
よりも大きい場合の駆動シーケンスの説明図である。

【図５】本発明の実施形態における温度が変動する場合
の駆動シーケンスの説明図である。

【図６】本発明の実施形態における主に燃料電池発電部
を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施形態における停電検出手段の一例
を示す図である。

【図８】本発明の実施形態における流体制御弁の第１実
施例を示す図である。

【図９】本発明の実施形態における流体制御弁の第２実
施例を示す図である。

【符号の説明】

１０供給電力１２制御部１０１電磁コイル１００流体制御弁４０６接続切換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田雅弘埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作所狭山事業所内 (72)発明者中原誠一埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作所狭山事業所内Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA12 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DD03 EE22 FA04 FB04 FB14 FB18 FB33 KK01 5H027 AA02 KK51 MM01 5H307 AA03 BB01 DD17 EE04 EE07 EE12 FF21 HH02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給される電力をコンバータに入力し、
前記電力から前記コンバータが生成する直流電力を、流
体制御弁のユニファイラ巻きの電磁コイルとユニポーラ
駆動を行う半導体式の接続切換手段とに供給して前記電
磁コイルを駆動するに、制御部が、前記接続切換手段を
制御して前記直流電力を前記電磁コイルに印加し、第１
所定電流で駆動して前記流体制御弁のプランジャを吸引
子に吸着させる吸着駆動工程と、前記第１所定電流より
も小さな第２所定電流で駆動して前記吸引子に吸着した
前記プランジャの吸着を保持する保持駆動工程と、駆動
電流を０として前記プランジャを前記吸引子から離脱さ
せる離脱駆動工程とを実行する流体制御弁の駆動装置で
あって、前記制御部と、供給される前記電力の停電状態と活電状
態とを検出する停電検出手段と、前記流体制御弁の近傍
の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記停電検出手段が活電状態を検出している場合、前記
制御部は、検出した温度の値から、前記吸着駆動工程に
対応する所定の駆動電流と前記保持駆動工程に対応する
所定の駆動電流とを算出し、前記電磁コイルへ各々対応
する所定の駆動電流を印加して前記吸着駆動工程と前記
保持駆動工程とを実行することを特徴とする流体制御弁
の駆動装置。
【請求項２】前記制御部は、前記停電検出手段が停電
状態を検出した場合、前記制御部は、前記流体制御弁の
駆動電流を０として前記流体制御弁の前記プランジャを
離脱させる離脱駆動工程を実行することを特徴とする請
求項１記載の流体制御弁の駆動装置。
【請求項３】前記コンバータに入力される前記電力は
交流電力であり、前記制御部は、該交流電力の停電状態
と活電状態とを検出する前記停電検出手段の検出信号を
受けて、停電判定工程を実行することを特徴とする請求
項１、または２記載の流体制御弁の駆動装置。
【請求項４】前記接続切換手段に供給される供給電圧
が前記電磁コイルの定格電圧の場合、所定時間の間、第
１所定電流で駆動し、その後、ＰＷＭ駆動により、前記
第２所定電流で駆動することを特徴とする請求項１、ま
たは３記載の流体制御弁の駆動装置。
【請求項５】前記接続切換手段に供給される供給電圧
が前記電磁コイルの定格電圧よりも大きい場合、ＰＷＭ
駆動により吸着駆動工程、保持駆動工程を実行し、各々
の所定の駆動電流を印加するように制御することを特徴
とする請求項１、または３記載の流体制御弁の駆動装
置。
【請求項６】請求項１乃至５の流体制御弁の駆動装置
を備えるとともに、前記流体制御弁を流体を供給する流
体制御に用いる燃料電池発電部を備えることを特徴とす
る燃料電池発電装置。
【請求項７】前記流体制御弁の駆動装置の前記停電検
出手段を、供給される前記交流電力と前記燃料電池発電
部との間に設けることを特徴とする請求項６記載の燃料
電池発電装置。