JPH06265044A - 電磁弁駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラントを事故時でなく正常に停止させたい場
合に電磁弁が作動しないようにする。 【構成】発電プラント７の運転時、停止時にそれぞれ閉
成、開成する電磁弁制御接点２０ａが、バッテリ電圧供
給接点９ａ，１０ａに直列に介装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は停電や系統異常などの
事故で電源電圧が不用意に喪失したときに電磁弁を所定
時間駆動させるための回路に関する。この回路は、例え
ば、燃料電池発電プラントのガス制御用電磁弁の駆動回
路に使用される。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池発電プラントは、そのプラント
の停止状態ではその構成要素である改質器や燃料電池セ
ルの触媒が酸化による劣化を起こすために、そのプラン
ト全体がＮ₂ ガスで密封される。そのために、Ｎ₂ ガス
ボンベから電磁弁を介してプラント全体へＮ₂ ガスを供
給する配管がなされ、その電磁弁を所定時間開成するシ
ステムが使われている。

【０００３】図２は従来の電磁弁駆動回路の構成例を示
す回路接続図である。交流電源１にて直流変換器３およ
びコントローラ５が直結され、直流変換器３の出力側に
は電磁弁４の駆動コイル４Ａとコントローラ５の常開接
点５ａとダイオード１５Ｄの直列回路が接続されてい
る。電磁弁４にはこの弁を介してＮ₂ ガスボンベ６から
燃料電池プラント７へＮ₂ ガスを供給する配管が接続さ
れている。

【０００４】図２において、燃料電池プラント７を停止
させた場合はコントローラ５が常開接点５ａを閉成させ
て、電磁弁４の駆動コイル４Ａを励磁させるが、図２の
回路には、さらに停電によって交流電源１の電圧が喪失
したときに電磁弁４を所定時間駆動させる回路が備えら
れている。すなわち、停電時や系統異常時は、交流電源
１の電圧が零になったり、また、コントローラ５が動作
異常を起こし常開接点５ａの閉成も不可能になる場合が
ある。そのときでも、必ず電磁弁４を動作させるため
に、直流変換器３の出力側に電源電圧検知リレー８が接
続されるとともに、電源電圧検知リレー８の常開接点８
ａとダイオード１５Ａとコンデンサ１２との直列回路、
並びに抵抗１３とダイオード１５Ｂとバッテリ１４との
直列回路がそれぞれ接続されている。また、コンデンサ
１２には並列に電源電圧検知リレー８の常閉接点８ｂと
リレー９との直列回路が接続されている。さらに、バッ
テリ１４には並列にタイマリレー１１、並びにリレー１
０とタイマリレー１１の常閉接点１１ｂとの直列回路が
リレー１０の常開バッテリ電圧供給接点１０ａを介して
接続されている。バッテリ電圧供給接点１０ａと並列に
リレー９の常開バッテリ電圧供給接点９ａがもう一つ接
続されている。この二つのバッテリ電圧供給接点９ａ，
１０ａの反バッテリ側はダイオード１５Ｃを介して電磁
弁４の駆動コイル４Ａに接続されている。なお、タイマ
リレー１１の常閉接点１１ｂは、常時は閉成しておりタ
イマリレー１１が励磁された直後から所定時間後に開成
する機能を有するものであり、その所定時間を遅れ時間
として図示されていないつまみにより調整することがで
きる。また、ダイオードが複数個所に配されているが、
これらは逆極性電流の通電を阻止するためのものであ
る。

【０００５】図２において、交流電源１が停電していな
いときは、電源電圧検知リレー８がコイル励磁されると
ともに、バッテリ１４が充電されている。そのために、
常開接点８ａが閉成され、コンデンサ１２も直流充電さ
れその場合、常閉接点８ｂが閉成されるのでリレー９は
コイル励磁されない。したがって、そのバッテリ電圧供
給接点９ａも開成されている。リレー１０もコイル励磁
されていないので、そのバッテリ電圧供給接点１０ａも
開成のままである。その結果、ダイオード１５Ｃを介し
て電磁弁４の駆動コイル４Ａへの給電はない。

【０００６】一方、交流電源１が停電したとき、電源電
圧検知リレー８のコイル励磁が遮断されて電源電圧の喪
失が検知される。それに伴って、その常開接点８ａが開
成されるとともに、常閉接点８ｂが閉成される。そのた
めに、直流充電されていたコンデンサ１２が常閉接点８
ｂを介して放電を始め、リレー９がコイル励磁される。
それに連動してそのバッテリ電圧供給接点９ａが閉成さ
れるので、直流充電されていたバッテリ１４がバッテリ
電圧供給接点９ａを介して放電を始め、リレー１０およ
びタイマリレー１１をコイル励磁する。その結果、バッ
テリ１４の放電電流がダイオード１５Ｃを介して電磁弁
４駆動コイル４Ａを励磁し、電磁弁４を開成駆動する。

【０００７】リレー１０は自己ホールド回路を形成して
おり、コンデンサ１２が放電しきってリレー９の励磁エ
ネルギーがなくなり、バッテリ電圧供給接点９ａが開成
してももう一つのバッテリ電圧供給接点１０ａがバッテ
リ１４の放電電流を通電しつづける。電磁弁４の駆動コ
イル４Ａが励磁されてから所定時間後に、タイマリレー
１１の常閉接点１１ｂが開成されるので、リレー１０の
コイル励磁も遮断されてバッテリ電圧供給接点１０ａが
開成される。したがって、バッテリ１４の放電電流が遮
断されるので電磁弁４の駆動コイル４Ａはタイマリレー
１１の遅れ時間（所定時間）として設定された時間にそ
のコイル励磁が解かれる。なお、図４における抵抗１３
はバッテリ１４を充電するときに急峻に変化する電流分
が流れ込まないようにするためのものである。

【０００８】上述のように、図２の回路は常時は電源電
圧検知リレー８のコイル励磁と、コンデンサ１２および
バッテリ１４への直流充電とがなされ、電源電圧喪失時
にのみバッテリ電圧供給接点９ａ，１０ａを介して電磁
弁４の駆動コイル４Ａを励磁するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、停電時でなくプラントの運転を
正常に停止させようとする場合にも、電磁弁が駆動動作
するという問題があった。すなわち、プラントの使用を
正常に停止させ、Ｎ₂ ガスパージも必要としない場合、
電源電圧が遮断されるので電源電圧検知リレーが電源電
圧喪失と判断し、その都度、バッテリが電磁弁の駆動コ
イルを励磁していた。そのために、不必要な放電による
バッテリの劣化やＮ₂ ガスの浪費をまねいていた。

【００１０】この発明の目的は、プラントを事故時でな
く正常に停止させたい場合には、電磁弁が作動しないよ
うにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、プラントに使用されている電磁
弁の電源電圧が事故によって不用意に喪失されたときに
その電磁弁を設定時間駆動させておくための回路であっ
て、電磁弁を駆動できる電圧が充電されているバッテリ
と、電源電圧が喪失されたことを検知しバッテリ電圧供
給接点を介してバッテリ電圧を電磁弁駆動コイルへ給電
させる電源電圧検知リレーと、バッテリの電磁弁駆動コ
イルへの給電が開始してから設定時間後にバッテリの給
電を停止させるタイマリレーとにより構成されたものに
おいて、前記バッテリ電圧供給接点に直列に電磁弁制御
接点が介装され、この電磁弁制御接点がプラントの運転
時には閉成され、プラントの運転停止のために電源電圧
を遮断するときには開成されてなるものとする。

【００１２】

【作用】この発明の構成によれば、バッテリ電圧供給接
点に直列に電磁弁制御接点を介装する。この電磁弁制御
接点はプラント運転時には閉成され、プラントを正常に
停止されるときには開成される。そのために、電源電圧
の喪失事故でなくプラントを正常に停止させたとき、電
源電圧が遮断操作されバッテリ電圧供給接点が閉成され
ても電磁弁の駆動コイルにバッテリ電圧は供給されず電
磁弁は決して作動しない。

【００１３】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例にかかる電磁弁駆動回路の構成
を示す回路接続図である。リレー２２、２３を制御する
もう一つのコントローラ２１が追加されるとともに、新
たに常開の電磁弁制御接点２０ａがバッテリ電圧供給接
点９ａ，１０ａに直列に介装されている。電磁弁制御接
点２０ａを備えたリレー２０は、リレー２２の常開接点
２２ａとリレー２３の常閉接点２３ｂとを介してバッテ
リ１４に並列接続されている。また、リレー２０はもう
一つの常開接点２０ａａを備え、常開接点２２ａに並列
接続されている。その他の構成は図２と同じである。同
じ部分には同一参照符号を用いることにより詳細な説明
を省略する。

【００１４】図１において、発電プラント７の運転開始
時には、コントローラ２１からリレー２２を一時的に励
磁するワンショットパルスが出力される。このパルスに
よって、常開接点２２ａが閉成されると、リレー２０が
コイル励磁され、電磁弁制御接点２０ａと常開接点２０
ａａとが閉成される。その直後、ワンショットパルスが
消え常開接点２２ａが開成しても、リレー２０は常開接
点２２ａａによって自己ホールドされるので発電プラン
ト７の運転中、電磁弁制御接点２０ａは常に閉成された
状態を保つ。事故によって、電源電圧が喪失されたとき
は、前述のようにバッテリ電圧供給接点９ａ，１０ａが
閉成されるので電磁弁４の駆動コイル４Ａが励磁され電
磁弁４が作動する。

【００１５】発電プラント７を正常時に停止させＮ₂ ガ
スパージの必要のないときには、コントローラ２１から
リレー２３を一時的に励磁するワンショットパルスが出
力される。このパルスによって、常閉接点２３ｂが開成
されるとリレー２０のコイル励磁が解かれ、電磁弁制御
接点２２ａが開成される。ワンショットパルスが消えて
も、この電磁弁制御接点２２ａは開成されたままになる
ので、発電プラント７の運転停止時に電源電圧が遮断さ
れ、バッテリ電圧供給接点９ａ，１０ａが閉成されても
バッテリ１４が電磁弁４の駆動コイル４Ａに給電するこ
とは決してない。

【００１６】上述のように、バッテリ電圧供給接点９
ａ，１０ａに電磁弁制御接点２０ａを直列接続しても、
停電事故時における電源電圧喪失時に電磁弁４を設定時
間確実に駆動させる機能には決して妨げになっていな
い。むしろ、バッテリ１４を不必要に放電させない分だ
け、その寿命を長期化させている。

【００１７】

【発明の効果】この発明は前述のように、プラントの運
転、停止に応じてそれぞれ閉成、開成する電磁弁制御接
点がバッテリ電圧供給接点に直列に介装された。これに
より、バッテリの放電回数が大幅に削減され、バッテリ
の長寿命化が図れた。したがって、回路使用期間の長期
化や低コスト化も可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる電磁弁駆動回路の構
成を示す回路接続図

【図２】従来の電磁弁駆動回路の構成を示す回路接続図

【符号の説明】

９ａ，１０ａ：バッテリ電圧供給接点、２０ａ：電磁弁
制御接点、１：交流電源、３：直流変換器、４：電磁
弁、４Ａ：駆動コイル、８：電源電圧検知リレー、９，
１０，２０，２２，２３：リレー、１１：タイマリレ
ー、５，２１：コントローラ、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、５
Ｄ：ダイオード、１３：抵抗、７：発電プラント、６：
Ｎ₂ ガスボンベ、１２：コンデンサ、１４：バッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントに使用されている電磁弁の電源電
   圧が事故によって不用意に喪失されたときにその電磁弁
   を設定時間駆動させておくための回路であって、電磁弁
   を駆動できる電圧が充電されているバッテリと、電源電
   圧が喪失されたことを検知しバッテリ電圧供給接点を介
   してバッテリ電圧を電磁弁駆動コイルへ給電させる電源
   電圧検知リレーと、バッテリの電磁弁駆動コイルへの給
   電が開始してから設定時間後にバッテリの給電を停止さ
   せるタイマリレーとにより構成されたものにおいて、前
   記バッテリ電圧供給接点に直列に電磁弁制御接点が介装
   され、この電磁弁制御接点がプラントの運転時には閉成
   され、プラントの運転停止のために電源電圧を遮断する
   ときには開成されてなることを特徴とする電磁弁駆動回
   路。